Venus is met het blote oog lichtgeel, wat aangenaam klinkt tot je beseft dat de planeet in ultraviolet licht bedekt is met donkere en heldere strepen die over haar bovenste zwavelzuurwolken trekken. Wetenschappers staren al ongeveer een eeuw naar deze patronen, en in al die tijd hebben ze nooit uitgevogeld wat het spul dat ze veroorzaakt nu eigenlijk is. Het staat officieel bekend als de "onbekende absorber", wat het wetenschappelijke equivalent is van een doos labelen met "diversen".

Nu heeft een internationaal team van onderzoekers iets bijna komisch wetenschappelijks gedaan: ze hebben precies berekend hoe absorberend het mysterieuze materiaal zou moeten zijn als je de wolken van Venus op de een of andere manier in een laboratoriumcuvette zou kunnen scheppen en door een spectrometer zou kunnen halen. De studie, gepubliceerd in Astrobiology, werd geleid door dr. Jan Spacek van de Foundation for Applied Molecular Evolution, VS, die in wezen de vraag stelde hoe de wolkendruppeltjes van Venus eruit zouden zien als bulkvloeistof in plaats van als wolk.

Dat onderscheid is belangrijk, want een wolk kan er totaal anders uitzien dan het materiaal waaruit hij bestaat. Sigarettenrook is het handige voorbeeld: het ziet er wit uit omdat de submicrometerdeeltjes extreem efficiënt licht verstrooien, maar verzamel diezelfde deeltjes in een fles en je krijgt een dichte suspensie van verbrande tabak, oftewel teerachtige smurrie. De wolken van Venus volgen mogelijk hetzelfde optische principe, aangezien hun deeltjesgrootteverdeling vergelijkbaar is met die van sigarettenrook. Wolken die van veraf lichtgeel lijken, kunnen dus een vloeistof bevatten die er verrassend donker uitziet wanneer ze geconcentreerd is.

"Ons model vraagt in feite wat er zou gebeuren als we dat wolkmateriaal in een cuvette zouden kunnen verzamelen en in een laboratoriumspectrometer zouden plaatsen," zei Spacek. "Dit is belangrijk, omdat lichtabsorptie in een bulkvloeistof gecorreleerd kan zijn met de concentratie van lichtabsorberend materiaal in de oplossing."

Om die vergelijking te maken combineerden de onderzoekers waarnemingen van Venus met een stralingstransportmodel dat volgt hoe licht herhaaldelijk wordt verstrooid en geabsorbeerd door wolkendruppeltjes en atmosferische moleculen, en zetten vervolgens de astronomische metingen om in de absorptiecoëfficiënt van de vloeistof waaruit de druppeltjes bestaan. Dr. Yeon Joo Lee van de Planetary Atmospheres Group binnen het Institute for Basic Science (IBS), Zuid-Korea, voerde die stralingstransportberekeningen uit. "De sleutel is dat de wolkendeeltjes van Venus zonlicht zeer efficiënt verstrooien, dus de helderheid die vanuit de ruimte wordt waargenomen kan niet direct worden vergeleken met de absorptie van een bulkvloeistof die in het laboratorium wordt gemeten," zei Lee. "Door rekening te houden met de verstrooiing en absorptie door de wolkendeeltjes en de atmosfeer, stelt het model ons in staat om te schatten hoe sterk de vloeistof van de wolkendruppeltjes zelf licht moet absorberen."

Over het gemodelleerde golflengtebereik van 365-455 nm bereikt de vereiste decimale absorptiecoëfficiënt ongeveer 1.278 cm-1 bij 375 nm. Dat is een veeleisende voorwaarde, wat betekent dat de onbekende absorber ofwel extreem effectief licht moet absorberen, ofwel in een zeer hoge concentratie in de druppeltjes aanwezig moet zijn, of beide.

Een mogelijke klasse van stoffen die tot zulke sterke absorptie in staat is, zijn sterk absorberende geconjugeerde organische moleculen, waarbij "organisch" simpelweg koolstofgebaseerd betekent en niet impliceert dat het materiaal van leven afkomstig is. Voor moleculen met absorptiesterktes vergelijkbaar met efficiënte porfyrinoïde pigmenten zou de vereiste concentratie ruwweg 10 gram per liter zijn. De onderzoekers benadrukken dat ze niet suggereren dat chlorofyl, heem of een specifiek biologisch pigment verantwoordelijk is; die verbindingen zijn slechts bekende referentiepunten voor moleculen die zeer efficiënt licht absorberen.

De vorm van het absorptiespectrum van Venus voegt nog een aanwijzing toe. Eenvoudige organische verbindingen in geconcentreerd zwavelzuur kunnen reageren tot donkere, chemisch complexe teerachtige mengsels, maar die absorberen meestal breed over het zichtbare spectrum en zien er bruin of zwart uit. Dat past niet bij Venus, waar de absorptie scherp daalt tussen 365 en 455 nm. "I