Yeni araştırmalar, Venüs‘ün karanlık ultraviyole işaretlerinin neden olduğu “bilinmeyen” maddenin özelliklerini belirlemek için önemli sınırlamalar getiriyor. Bu madde, güneş ışığını olağanüstü bir verimlilikle emmeli veya alışılmadık derecede yüksek konsantrasyonlarda bulunmalıdır.

Venüs, görünür ışıkta sakin ve soluk sarı renkte görünür. Ancak 1920’lerden beri astronomlar, özellikle ultraviyole (UV) dalga boylarında yüksek kontrastlı özellikler gözlemlemişlerdir.

Yüksek kontrastlı UV özellikleri

Bu özellikler, Venüs’ün üst bulut tabakasının dört günlük süperrotasyonunu takip eder ve zamanla ve mekansal olarak büyük farklılıklar gösterir. Bu ultraviyole emiliminin kaynağı hala bilinmemektedir, çünkü önerilen hiçbir aday tüm gözlemsel verilerle tam olarak uyumlu değildir.

Yeni bir araştırmada, Foundation for Applied Molecular Evolution’dan Dr. Jan Spacek ve çalışma arkadaşları, Venüs bulut damlacıklarının içindeki sıvının, gezegenin gözlemlenen ultraviyole ve mavi yansımasını üretmek için ne kadar güçlü ışığı emmesi gerektiğini tahmin ettiler.

“Modelimiz aslında, bu bulut malzemesini bir cuvetteye koyup laboratuvar spektrometresine yerleştirebildiğimiz senaryoyu ele alıyor,” dedi Dr. Spacek. “Bu önemlidir çünkü bir sıvıdaki ışık emilimi, çözeltideki ışığı emen maddenin konsantrasyonuyla ilişkili olabilir.”

Araştırmacılar, Venüs gözlemlerini, bulut damlacıkları ve atmosferik moleküller tarafından çoklu saçılmayı dikkate alan bir radyatif transfer modeliyle birleştirdiler. Elde edilen veriler, laboratuvar UV-görünür spektroskopisinde rutin olarak ölçülen bir değere dönüştürüldü: bulut sıvısının absorpsiyon katsayısı.

Güney Kore’deki Institute for Basic Science’dan Dr. Yeon Joo Lee şunları belirtti: “Venüs’in bulut parçacıkları, güneş ışığını çok verimli bir şekilde saçar, bu nedenle uzaydan gözlemlenen parlaklık doğrudan laboratuvarda ölçülen bir sıvıdaki absorpsiyonla karşılaştırılamaz. Bulut parçacıklarının ve atmosferin neden olduğu saçılmayı ve absorpsiyonu hesaba katarak model, bulut damlacıklarının içindeki sıvının ne kadar güçlü ışığı emmesi gerektiğini tahmin etmemizi sağlar.”

Modelde 365-455 nm aralığında, gerekli onluk absorpsiyon katsayısı yaklaşık 1278 cm-1‘dir ve bu değer 375 nm’de gözlemlenir. Bu sonuç, bilinmeyen emicinin ya çok verimli bir şekilde ışığı emmesi, çok yüksek konsantrasyonlarda bulunması veya her ikisi birden olması gerektiğini göstermektedir.

Verimli porfirinoid pigmentlere sahip konjuge organik moleküller bu gereksinimi karşılayabilir. Burada “organik” terimi karbon bazlı bileşikler anlamına gelir ve biyolojik bir kökeni ima etmez.

Etkili ışık emicilere sahip olan moleküller, litre başına yaklaşık 10 gramlık konsantrasyonlarda bulunmalıdır. Araştırmacılar, klorofil, hem veya herhangi bir özel biyolojik pigmentin Venüs’teki emici madde olduğunu önermemektedirler; bu bileşikler yalnızca etkili ışık emicilerin tanıdık örnekleri olarak hizmet etmektedir.

Spektrumun şekli de önemli bir sınırlama sağlar. Konsantre sülfürik aside maruz kalan basit organik maddeler, koyu, kimyasal olarak karmaşık “tarlakıran” karışımlar oluşturabilir. Ancak bu tür karışımlar genellikle görünür spektrum boyunca geniş bir şekilde ışığı emer ve kahverengi veya siyah görünür. Bu durum, Venüs’te 365 ila 455 nm arasında gözlemlenen absorpsiyonun keskin düşüşüyle uyumlu değildir.

“Eğer gözlemlenen ışık absorpsiyonu konjuge organik maddelerden kaynaklanıyorsa, görece keskin absorpsiyon profili, genellikle konsantre sülfürik asit içinde çözünmüş organik maddelerde gözlemlediğimiz tarlakıran karışımına dönüştürülmeyen, kimyasal olarak tanımlanmış bir emici madde ile tutarlıdır,” dedi Dr. Spacek.

“Gözlemlenen ışık absorpsiyonunun nedeni konjuge organik maddelerse, bu durum gizemi daha da ilginç hale getirebilir,” dedi Wroclaw Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Dr. Janusz Petkowski.

“Model, önerilen herhangi bir emici madde için zorlu bir sınırlama getirir,” dedi Cambridge Üniversitesi’nden Dr. Paul Rimmer.

Önerilen birçok inorganik aday, gerekli absorpsiyonu karşılamak için çok yüksek konsantrasyonlarda bulunmalıdır.” Bu araştırma sonuçları, dergide yayınlanmıştır Astrobiology.