Venus är blekgul för blotta ögat, vilket låter behagligt ända tills man inser att planeten i ultraviolett ljus är täckt av mörka och ljusa strimmor som sveper fram över dess övre svavelsyramoln. Forskare har stirrat på dessa mönster i ungefär ett sekel, och under hela den tiden har de aldrig lyckats lista ut vad saken som orsakar dem faktiskt är. Den kallas officiellt för den "okända absorbenten", vilket är den vetenskapliga motsvarigheten till att märka en låda med "diverse".

Nu har ett internationellt forskarlag gjort något nästan komiskt vetenskapligt: de har beräknat exakt hur absorberande det mystiska materialet skulle behöva vara om man på något sätt kunde skopa upp Venus moln i en laboratoriekyvett och köra dem genom en spektrometer. Studien, som publicerats i Astrobiology, leddes av Dr. Jan Spacek vid Foundation for Applied Molecular Evolution i USA, som i princip frågade hur Venus molndroppar skulle se ut som en bulkvätska snarare än som ett moln.

Den distinktionen spelar roll, för ett moln kan se helt annorlunda ut än materialet det består av. Cigarettrök är det praktiska exemplet: den ser vit ut eftersom dess submikrometerpartiklar sprider ljus extremt effektivt, men samla samma partiklar i en kolv och du får en tät suspension av bränd tobak, det vill säga tjärliknande sörja. Venus moln kan följa samma optiska princip, eftersom deras partikelstorleksfördelning är jämförbar med cigarettrök. Moln som ser blekgula ut på avstånd kan därför innehålla vätska som verkar förvånansvärt mörk när den koncentreras.

"Vår modell frågar i praktiken vad som skulle hända om vi kunde samla det molnmaterialet i en kyvett och sätta den i en laboratoriespektrometer", säger Spacek. "Detta är viktigt, eftersom ljusabsorption i en bulkvätska kan korrelera med koncentrationen av ljusabsorberande material i lösningen."

För att göra den jämförelsen kombinerade forskarna observationer av Venus med en strålningstransportmodell som spårar hur ljus upprepade gånger sprids och absorberas av molndroppar och atmosfärmolekyler, och omvandlade sedan de astronomiska mätningarna till absorptionskoefficienten för vätskan som utgör dropparna. Dr. Yeon Joo Lee vid Planetary Atmospheres Group inom Institute for Basic Science (IBS) i Sydkorea utförde dessa strålningstransportberäkningar. "Det centrala är att Venus molnpartiklar sprider solljus mycket effektivt, så ljusstyrkan som observeras från rymden kan inte direkt jämföras med absorptionen hos en bulkvätska mätt i laboratoriet", säger Lee. "Genom att ta hänsyn till spridning och absorption av molnpartiklarna och atmosfären kan modellen uppskatta hur starkt ljus själva vätskan i molndropparna måste absorbera."

Inom det modellerade våglängdsområdet 365–455 nm når den erforderliga dekadiska absorptionskoefficienten cirka 1 278 cm-1 vid 375 nm. Det är ett krävande krav, vilket innebär att den okända absorbenten antingen måste vara extremt effektiv på att absorbera ljus, förekomma i mycket hög koncentration inuti dropparna, eller båda.

En möjlig klass av ämnen som kan uppnå så stark absorption är starkt absorberande konjugerade organiska molekyler, där "organisk" helt enkelt betyder kolbaserad och inte antyder att materialet kommer från liv. För molekyler med absorptionsstyrka liknande effektiva porfyrinoida pigment skulle den erforderliga koncentrationen vara ungefär 10 gram per liter. Forskarna betonar att de inte föreslår att klorofyll, hem eller något särskilt biologiskt pigment är ansvarigt; dessa föreningar är bara bekanta referenspunkter för molekyler som absorberar ljus mycket effektivt.

Formen på Venus absorptionsspektrum ger ytterligare en ledtråd. Enkla organiska föreningar i koncentrerad svavelsyra kan reagera och bilda mörka, kemiskt komplexa tjärliknande blandningar, men dessa absorberar vanligtvis brett över det synliga spektrumet och framstår som bruna eller svarta. Det passar inte Venus, där absorptionen faller brant mellan 365 och 455 nm. "I