Макромолекулы на Венере
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Конечно, макромолекулы бывают разные. И главное их отличие от молекул обычных состоит в том, что они, как правило, содержат очень много атомов — до миллиона — в составе молекулы полимера. Последнее означает, что есть некоторый исходный мономер — один или несколько разных атомов, и этот мономер многократно повторяется в структуре молекулы. Тогда она с полным правом может именоваться с почетной приставкой «макро-».
А вопрос о макромолекулах возник в ходе экспериментов по проекту «Вега», когда автоматические межпланетные станции проходили мимо знаменитой Утренней звезды. В программу полета входило изучение атмосферы Венеры с помощью посадочных аппаратов и приборов, установленных на их борту.
Астрономы провели по этой программе уникальный эксперимент. Поскольку спуск посадочных аппаратов на Венеру проходил ночью, то есть почти в абсолютной темноте, то обычные спектрометрические методы анализа газов тут не годились. Ученые потому и решили применить новый метод — активную спектрометрию прямо на борту корабля.
Технически осуществить это было нелегко, хотя сама идея может показаться простой: импульсная ультрафиолетовая лампа освещает пробу смеси атмосферных газов толщиной в 1,7 метра, а за пробой — ультрафиолетовый спектрометр. Поскольку спектр излучения заранее задан, то на выходе достаточно выделить и измерить полосы поглощения. Далее информация об этих полосах в сжатом виде предавалась на Землю. Замысел ученых полностью оправдался, хотя результаты эксперимента вызывают сомнения и раздумья.
Когда только еще готовились к полету, то ожидали, что основным поглотителем ультрафиолета в атмосфере может быть ангидрид сернистой кислоты (атом серы плюс два атома кислорода). Но пришедший через космос фактический спектр поглощения оказался совсем иным. Стали думать, на что он похож. Провели модельные опыты в лаборатории, сделали расчеты. По всему выходило, что это восьми-атомная сера. В таком виде она, кстати, встречается и на Земле — ее восемь атомов в молекуле замкнуты в цикл, то есть в кольцо. Одним словом, полимер как полимер.
Необычно, однако, что на высоте 25-45 километров в атмосфере Венеры этой свободной циклической серы оказывается очень много. До сих пор полагали, что ее там должно быть примерно в сто раз меньше.