尽管地球和金星与太阳的大小和距离相似，但只有一个拥有充满生命的海洋，而另一个则完全不适合居住——被硫酸云所笼罩，表面温度高到足以融化铅。为了弄清楚为什么这两颗行星如此不同，以及金星是否曾经适合居住，美国宇航局计划在2029年将一套现代化学仪器送上探测器。这将是40多年来首次进入金星大气层的任务。
金星的大气几乎全部由二氧化碳组成，其大气压力是地球的90多倍。尽管金星的环境不容乐观，但研究人员假设金星可能曾经支持过生命。领导“达芬奇”(对金星惰性气体、化学和成像的深层大气调查)任务的科学家们希望，藏在钛球体内的质谱设备将通过分析金星的大气，揭示金星神秘的过去。
该任务的轨道飞行器将两次飞越金星，以前所未有的分辨率观察这颗行星及其云动态，使用红外和紫外线成像。一组摄像机将利用近红外辐射分析火星表面。这些图像有望为古代海洋如何塑造金星地壳提供线索。然后，“达文西”号将放下探测器，对这颗行星的大气成分进行现场测量。
“我们非常兴奋，我们将使用下一代仪器来弥补我们对金星工作原理的理解上的一些空白，以及它过去是否是一个邻近的海洋世界，”他说斯蒂芬妮•盖蒂达文西的副手首席研究员。
“公文包大小的化学实验室”
“达芬奇”号探测器上的关键科学仪器之一是Nasa所说的“公文包大小的化学实验室”，即金星质谱仪(VMS)。VMS系统包含从金星大气中收集气体的入口，其中一些将由作为仪器“鼻子”的四极质谱仪直接分析。
“VMS将采集气体分子，并在现场测量它们的相对分子质量，因此它是大气的真实样本，它将在它下降的过程中进行测量。”说大卫Rothery他是英国开放大学的行星地球科学教授，他没有参与该项目。他说，这肯定比从轨道上进行遥感要可靠得多。
盖蒂解释说，该任务不仅将探测金星表面几公里深的超临界二氧化碳层，还将能够检查发生在金星大气和表面的化学交换。
达文西的灵敏仪器也能帮助寻找新的化合物。盖蒂说:“能够发现新的微量物种真是太棒了。”“我们将完善我们对之前仪器测量过的化学成分的了解。例如，她希望找到以前没有观察到的含硫化合物。
该任务还将能够搜索稀有气体及其同位素。虽然之前的任务已经在金星上精确地测量了前四个，但达芬奇将是第一个测量氙的人。由于惰性气体是不反应的、稳定的，它们可以用来解释很久以前在金星上发生的过程。
除了VMS，达芬奇的探测器还将包括金星可调谐激光光谱仪(VTLS)，它将提供非常精确的大气气体中特定化合物的测量。盖蒂说:“例如，我们将研究氘与氢的比例，这对于了解金星上随时间流失的水是非常关键的。”金星上的海洋可能持续了数百万年，因此了解金星上有多少水以及水是什么时候流失的很重要。
高的生活?
达芬奇也许还能解开一个谜团。2020年9月在金星上层大气中发现了磷化氢．发现磷化氢的研究人员认为，这可能是生命的迹象，但其他人则认为这可能是数据人工制品。
随着探测器下降到火星表面，VMS和VTLS将测量微量气体，寻找可能的磷化氢。盖蒂说:“即使是在非生物的意义上，磷化氢的存在也有合理的机制，所以当我们随着VMS下降时，我们可以寻找一些物种的存在，包括磷的氧化物。必威体育 红利账户．“我们将优先考虑在VTLS上增加对磷化氢更敏感的能力，这比单独的VMS仪器更敏感。”
罗瑟里指出，金星上有火山活动的迹象，他说这些火山活动可能是磷化氢的来源。他指出，达芬奇将通过寻找火星表面最近爆发的迹象，更好地描绘火星的火山历史。
根据罗瑟里的说法，如果金星大气中存在磷化氢，那可能是微量的。他说:“我相信他们会尽最大努力，磷化氢是一个令人感兴趣的分子，但它可能低于检测限。”
《化学世界》资深美国记者必威体育 红利账户
暂无评论