SO2 và H2SO4: Vai trò then chốt trong bầu khí quyển Sao Kim

Sao Kim được bao phủ hoàn toàn bởi một lớp mây dày đặc, thành phần chủ yếu là dung dịch H2SO4. Ánh sáng mặt trời bị tán xạ và hấp thụ ở tầng mây trên, còn bức xạ hồng ngoại phát ra từ tầng khí quyển dưới bị hấp thụ mạnh mẽ ở tầng mây dưới. Do đó, việc nghiên cứu lớp mây này rất quan trọng để hiểu cấu trúc nhiệt của bầu khí quyển Sao Kim. Đặc biệt, thông tin quan sát về vật chất cấu tạo nên mây là yếu tố then chốt để chúng ta hiểu được vật lý đám mây của Sao Kim.

Trong nghiên cứu này, chúng ta tập trung vào hàm lượng hơi H2SO4 và SO2 trong bầu khí quyển Sao Kim. Đã có một số quan sát cho thấy sự phong phú của hơi H2SO4 và SO2. Tỷ lệ trộn của hơi H2SO4 đã được đo bằng các phép đo che khuất vô tuyến, nhưng khu vực quan sát bị giới hạn ở vĩ độ trung bình và cao do quỹ đạo của tàu vũ trụ.

Tỷ lệ trộn SO2 ở độ cao 65-105 km đã được đo bằng quang phổ tử ngoại và hồng ngoại như SOIR và SPICAV-UV (quang phổ che khuất mặt trời/zenith) trong nhiệm vụ Venus Express. Mặt khác, bên dưới 65 km, các phép đo in-situ đã được thực hiện trong nhiệm vụ VEGA, nhưng số lượng phép đo in-situ rất nhỏ và do đó sự phong phú SO2 trong và dưới lớp mây ít được biết đến.

Các phép đo che khuất vô tuyến Akatsuki có thể truy xuất một cấu hình dọc của tỷ lệ trộn hơi H2SO4 ở vùng xích đạo từ sự tiến hóa theo thời gian của cường độ sóng vô tuyến nhận được. Chúng tôi đã phân tích dữ liệu che khuất vô tuyến Akatsuki và thấy rằng tỷ lệ trộn hơi H2SO4 là khoảng 10 ppmv ở vùng dưới mây xích đạo, gần tương đương với tỷ lệ ở vĩ độ cao được hiển thị bằng các phép đo che khuất vô tuyến Venus Express.

Ngoài ra, chúng tôi cũng ước tính tỷ lệ trộn SO2 ở vùng xích đạo ở độ cao 50-55 km với giả định rằng hơi H2SO4 không bị quá bão hòa. Kết quả là, tỷ lệ trộn SO2 ước tính là 50-200 ppmv. Chúng tôi cũng thấy rằng tỷ lệ trộn SO2 giảm nhẹ khi tăng độ cao. Trong phần trình bày này, sự phụ thuộc vào thời gian địa phương và các biến thể dài hạn về độ phong phú của hơi H2SO4 và SO2 sẽ được thảo luận. Sự biến động của SO2 có thể ảnh hưởng đến sự hình thành H2SO4 trong bầu khí quyển.

Việc nghiên cứu sự tương tác giữa SO2 và H2SO4 là vô cùng quan trọng để hiểu rõ hơn về các quá trình hóa học và vật lý diễn ra trong bầu khí quyển khắc nghiệt của Sao Kim. Những phát hiện này có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về sự hình thành và tiến hóa của các đám mây axit sulfuric dày đặc, ảnh hưởng đến khí hậu và khả năng sinh sống của hành tinh này. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc khám phá sự phân bố theo thời gian và không gian của cả hai hợp chất, cũng như vai trò của chúng trong chu trình lưu huỳnh trên Sao Kim.

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *