Wenus spędziła dziesięciolecia spowita zasłoną tajemnicy, co jest uprzejmym sposobem powiedzenia, że naukowcy nie mieli pojęcia, na co patrzą. Żółtawą „dolną mgłę" u podstawy jej atmosfery po raz pierwszy zauważyły sondy Wenera i Pioneer Venus w latach 70. XX wieku – statki kosmiczne, którym udało się przesłać zdjęcia planety, ale które wygodnie pozostawiły mgłę całkowicie niewyjaśnioną. Teraz, po mniej więcej pięciu dekadach zbiorowego drapania się po głowie, zagadka została rozwiązana.

Mgła, jak się okazuje, to nagromadzenie cząstek pochodzących z meteorytów. „Spadające gwiazdy", które spalają się w atmosferze, pozostawiają po sobie cząstki kosmicznego pyłu, a gdy kwas siarkowy wejdzie z nimi w reakcję, pozostaje mgła. Planetolog Hiroki Karyu i jego zespół badawczy z Uniwersytetu Tohoku w Sendai w Japonii w końcu ustalili, jak powstała mgła, korzystając z modelu mikrofizycznego – co jest dokładnie tym, na co brzmi: mikroskalowymi procesami, które tworzą chmury i opady na Ziemi i innych ciałach niebieskich.

„Ciągły napływ kosmicznego pyłu wystarcza do podtrzymania tej dolnej warstwy mgły przy rozkładzie wielkości cząstek obserwowanym przez sondy wchodzące w atmosferę" – powiedział Karyu w badaniu opublikowanym w Nature Astronomy. „Te cząstki mgły pochodzenia kosmicznego działają jako wydajne jądra kondensacji, sprzyjając tworzeniu się chmur w głównej warstwie chmur, nawet daleko od ich pierwotnego źródła."

Wcześniejsze spekulacje wskazywały na popiół wulkaniczny. Wenus jest najbardziej aktywną wulkanicznie planetą w naszym Układzie Słonecznym, a ślady wulkanizmu po raz pierwszy zaobserwowała sonda Magellan na początku lat 90. XX wieku. Niedawne badania wykazały, że jest ona nawet bardziej aktywna wulkanicznie, niż wcześniej sądzono. Jednak badacze odkryli, że popiół wyrzucany przez wenezuelskie wulkany nie jest źródłem cząstek mgły. Pył powierzchniowy również został wykluczony. Karyu stwierdził, że nawet przy znacznie większym napływie pyłu wulkanicznego lub powierzchniowego cząstki nadal nie wchodziłyby w reakcję z siarką atmosfery w odpowiedni sposób, aby utworzyć mgłę.

Zamiast po prostu gromadzić pył, mgła Wenus powstaje w procesie, który zaczyna się podobnie do tworzenia chmur na Ziemi. Chmury powstają dzięki jądrom kondensacji – maleńkim cząstkom aerozolu unoszącym się w atmosferze, od pyłu i sadzy po popiół wulkaniczny, a nawet sól morską. Ciekła woda może również kondensować wokół lodu. Cząsteczki wody są zwykle zbyt rzadkie, aby łączyć się ze sobą w powietrzu, ale przywierają do powierzchni tych higroskopijnych cząstek, tworząc jądro kropli chmury. Krople te następnie gromadzą się w chmury.

Karyu i jego zespół wykorzystali symulację mikrofizyczną, aby pokazać, jak kosmiczny pył tworzy dolną mgłę. Gdy skały kosmiczne są przyciągane przez grawitację planety, przelatują przez atmosferę i napotykają cząstki gazu, które powodują tarcie. Im szybciej i głębiej spada meteoryt, tym większe napotyka tarcie, co powoduje jego spalenie i pozostawienie śladu cząstek. Podobnie jak cząsteczki wody kondensują wokół pyłu na Ziemi, krople kwasu siarkowego kondensują na powierzchni cząstek meteorytów unoszących się nad Wenus.

Badacze odkryli, że cząstki meteorytów zwiększają produkcję chmur na Wenus, ponieważ zapewniają więcej możliwości kondensacji. Ale co zaskakujące, więcej cząstek nie oznacza więcej kropli chmur. Zamiast tego kilka cząstek skleja się ze sobą i tworzy większe skupiska, zanim kwas siarkowy skondensuje się wokół nich. Chmury tych kondensatów stają się coraz cięższe, aż opadają do rozżarzonej dolnej atmosfery, gdzie kwas siarkowy paruje w temperaturach sięgających 100°C (212°F). Nagie cząstki, które pozostają, tworzą mgłę.

Odkrycie, co tworzy dolną mgłę na Wenus, niespodziewanie rozwiązało inną zagadkę. Coś w atmosferze Wenus pochłaniało promieniowanie ultrafioletowe, ale do tej pory naukowcy nie byli pewni, co to dokładnie jest. Meteoryty często zawierają metale, takie jak magnez, krzem i żelazo, a związki żelaza były wcześniej typowane jako pochłaniacze. Magnez...