50年前的数据显示，金星的云层大多是水

用我们的现代理解重新分析旧数据似乎最近很流行。然而，这种重新分析对某些主题的影响比其他主题更具影响力。

最近在天体生物学界争论最激烈的话题之一是生命是否可以存在金星——特别是在其云层中，其中一些云层具有太阳系中任何地方最像地球的条件，至少在压力和温度方面是这样。

美国研究团队的一篇新论文刚刚通过重新分析美国宇航局在 70 年代发射的先锋号金星任务的数据，并发现金星的云主要由水组成，从而为这场争论火上浇油。

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这并不意味着它是我们认为水蒸气构成地球上云的传统意义上的水。金星云中的一氧化二氢似乎被束缚在水合物质中，而不是作为纯净的水滴单独存在。

但这与我们目前的理解相比仍然是一个巨大的变化，即金星云主要由硫酸组成。根据该论文，仍然有一些漂浮在周围——占云物质的 22%——但 70 年代的科学家在仪器读数方面怎么可能偏离目标如此之远呢？

要回答这个问题，需要包括加州理工大学波莫纳分校、威斯康星大学、亚利桑那州立大学，甚至美国宇航局本身在内的各个机构的一系列研究人员进行一些科学调查，以揭示旧的先锋数据。

它以缩微胶卷的形式存储在美国宇航局的空间科学数据协调档案办公室——因此重新分析数据的第一步是从档案中提取数据并将其数字化。

这个想法的灵感来自加州理工学院波莫纳分校的 Rakesh Mogul 和威斯康星大学的金星专家 Sanjay Limaye 之间的对话，他们正在谈论金星云的组成，然后同意他们应该重新分析 Pioneer 最初收集的质谱数据，因为他们认为那里可能会收集一些新的见解。

事实证明确实有。

数据来自先锋金星大型探测器上的两台仪器——先锋号穿过金星云层下降任务的一部分——中性质谱仪 （LNMS） 和气相色谱仪 （LGC）。

Mogul 博士和 Limaye 博士意识到，当探测器下降穿过大气层较厚的部分时，这些旨在测量大气气体的仪器的入口被来自云层的雾化颗粒堵塞。

为了证明这种堵塞，他们指出 CO 大幅但暂时地下降₂当探测器穿过云层下降时，大气中的水平。

他们没有将其归咎于仪器故障，而是将数据视为分析吸入口中气溶胶类型的一种方式——他们通过查看燃烧温度来做到这一点。

当探头继续在大气中下降时，它融化了不同温度下的各种气溶胶（并允许入口再次自由流动，这导致了 CO₂阅读以恢复峰值）。分析在这些气溶胶融化的温度下释放出哪些气体将有助于他们了解气溶胶以及云本身是由什么组成的。

他们首先注意到的是水在 185𝇈C 和 414𝇈C 时出现巨大峰值，这表明水合物，例如水合硫酸铁和水合硫酸镁。他们还注意到，水占气溶胶的大部分，占 62%，尽管几乎所有气溶胶都与这些水合物结合。

正如预期的那样，气溶胶中也存在硫酸。它在主要版本中显示为 SO₂215𝇈C左右，这是硫酸分解的温度。有趣的是，SO 还有另一个版本₂大约 397𝇈C，这表明气溶胶中还存在另一种热稳定性更稳定的硫酸盐化合物。

关于这种化合物可能是什么的暗示来自另一种出乎意料的化学特征——铁的峰值。在与第二个SO相同的温度下₂峰值时，LNMS 检测到铁离子的峰值。

结合SO的发布₂在那个温度下，有强烈的迹象表明其中一种气溶胶是硫酸铁，它在这些温度附近分解成氧化铁和硫氧化物。

据估计，气溶胶中的硫酸铁含量高达 16%，几乎与本文发表之前被认为在云库中占主导地位的硫酸的 22% 估计值相匹配。

那么铁从哪里来呢？作者认为，它来自宇宙尘埃，这些尘埃被拉入金星大气层，然后与酸性云库发生反应。但归根结底，这项新分析的最大发现是水的大量存在。

它还解开了一个谜团，即为什么从实际云中收集数据的探测器与那些简单地使用光谱设备远程扫描金星云层的探测器在云的含水量方面存在差异。

遥感设备无法检测水合物中的水，只能检测大气蒸气的量，这使得下降探测器在计算总含水量时更加准确。

所有这些新的理解显然对在金星云中寻找生命具有重大影响，因为反对这种可能性的主要论据之一是该环境中水资源的稀缺。事实证明，水比以前想象的要丰富得多——尽管不可否认，对于大多数地球微生物来说，它的味道是相当酸性的。

这种新的理解表明，即使是旧数据也是多么有用，以及它如何有效地促进对未解答的科学问题的现代讨论。问题可能只是发现它被埋在了美国宇航局档案的某个地方——这本身就是一项科学壮举。

本文最初发表于今日宇宙.读原文.

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