Если водяной пар всегда уносится в космос, то как он может создавать химические соединения на Венере?

Это продолжение этого вопроса chem.SE.

Согласно Википедии , водяной пар на Венере присутствует в следовых количествах (20 частей на миллион). Есть несколько причин, по которым Венера имеет очень низкое содержание воды:

  • Атмосфера, богатая углекислым газом, создает сильнейший неуправляемый парниковый эффект в Солнечной системе, достигая температуры не менее 735 К, достаточно горячей, чтобы вскипятить большую часть водяного пара.
  • Свободные атомы водорода и кислорода были унесены в межпланетное пространство солнечным ветром из-за отсутствия планетарного магнитного поля.
  • Водяной пар постоянно уносится солнечным ветром через индуцированный хвост магнитосферы.
  • УФ и фотодиссоциация водяного пара с образованием атомов и радикалов водорода и кислорода
  • Высокое отношение D / H на Венере из-за того, что атомы водорода улетают в космос, поскольку она легкая, поэтому не может образовывать воду.
  • Атмосфера богата облаками серной кислоты, которые являются мощными дегидратирующими агентами. Большая часть воды реагирует с H 2 SO 4 с образованием ионов гидроксония (H 3 O + ) и бисульфата (HSO 4 - ). В результате концентрации «свободной» Н 2 О в растворе кислоты и в парах над кислотой чрезвычайно малы.

Итак, вопрос в том, «поскольку водяной пар всегда выдувается или каким-то образом реагирует, а доступно лишь незначительное количество канцелярских принадлежностей и непрореагировавшего водяного пара, почему/как он может создавать химические соединения, такие как фосфорная кислота и серная кислота? "

Исходная информация

В статье 1986 года 1 сделан вывод о том, что P 4 O 6 является основным фосфорсодержащим газом на Венере по результатам миссии Вега. Сообщалось также, что присутствовали некоторые содержащие фосфор частицы, которые оказались фосфорной кислотой H 3 PO 4 .

Я почти уверен, что фосфорная кислота / фосфористая кислота является результатом реакции между фосфорным ангидридом и водяным паром в среде серной кислоты ( что, как позже предполагается, является путем образования фосфина ). Но «достаточно ли водяного пара на Венере для образования фосфорной кислоты? Какова концентрация фосфорной кислоты в атмосфере Венеры (которая позже будет способствовать образованию фосфина)?»

Ссылка

  1. Краснопольский В.А. Результаты миссии Вега и химический состав венерианских облаков. США: Н. П., 1989 . Веб. doi: 10.1016/0019-1035(89)90168-1.
  2. https://www.vanderbilt.edu/AnS/physics/astrocourses/AST101/readings/water_on_venus.html
Почему вы сравниваете воду, уносимую ветром, с водой, которая остается в атмосфере? Это крошечный. крошечное количество воды, которое остается в атмосфере, через миллион лет это количество воды будет практически таким же, может быть, на 0,1% меньше или около того.
Я подсчитал, что 3,10 ^ 6 кг воды уходит в космос каждый год с Венеры, тогда как в ее атмосфере содержится около 9, 6 x 10 ^ 15 кг воды. space.stackexchange.com/questions/8002/…
@Cornelisinspace Не только утечка воды, но и несколько других факторов, которые я перечислил. Конечно, лишь небольшое количество водяного пара выбрасывается в космос, есть и другие факторы, которые играют роль в истощении водяного пара в атмосфере. Это больше, чем просто утечка и испарение воды. Ответчик заявил, что 1. поддерживается равновесие между потерянной водой и водой, удерживаемой и реагирующей. Как поддерживается это равновесие? 2. Серная кислота служит резервуаром для водорода (но диссоциирует на кислые ионы^) 3. Конечная нота остается открытой для интерпретации.
@Cornelisinspace В этом вопросе, который вы связали, вы пришли к выводу, что «серной кислоты гораздо меньше, чем воды!». Но по данным nasa.gov , «…и густые облака серной кислоты полностью покрывают планету». Если серной кислоты меньше, чем воды (которая уже присутствует в следовых количествах), как ей удалось полностью покрыть планету? (Кажется, это другой вопрос, который можно опубликовать как новый вопрос, если он покажется интересным.)
@Cornelisinspace Я разместил новый вопрос на основе моего комментария выше.

Ответы (1)

Подумайте о воде, которая постоянно добавляется и удаляется из атмосферы.

Добавление воды:

  1. Вода, мигрирующая из более глубоких слоев коры и мантии планеты в атмосферу.
  2. Вода образуется из водорода солнечного ветра и доступного кислорода в атмосфере (высокое отношение D/H намекает на то, что на Венере преобладает первичная вода).
  3. Вода образуется из водорода и кислорода, образующихся при разложении других веществ в атмосфере.

Удаление воды:

  1. Фотолиз - вода разлагается на водород и кислород, оба из которых участвуют в других химических процессах.
  2. Выход водорода и, возможно, целых молекул воды в космос.

Всегда существует некоторое равновесие между доступной водой и водородом, а также другими водородосодержащими веществами, такими как серная кислота (из которой состоят облака Венеры) и широко обсуждаемый сегодня фосфин.

На Земле у нас есть стратосферные и мезосферные облака, состоящие из воды, серной и азотной кислот в атмосферных слоях, которые в остальном известны своей сухостью. На Венере в атмосфере мало свободного кислорода, поэтому она терпима к гораздо большему химическому разнообразию. (Например, фосфин самовозгорался бы в богатой кислородом атмосфере Земли)

Хороший ответ. Можете ли вы подкрепить свой ответ некоторыми ссылками? Или предоставить некоторые данные/цифры?
@NilayGhosh Почему должно быть равновесие, когда Венера постепенно теряла большую часть своей воды в течение миллиардов лет?
@Cornelisinspace Это тоже мой вопрос. Ответчик заявил, что вода постоянно добавляется и удаляется из атмосферы, и существует своего рода равновесие (между доступной водой и другими химическими веществами). Что это за равновесие? Как поддерживается это равновесие? Он говорит о постоянном количестве воды в атмосфере? Если это так, то это противоречит тому факту, что большая часть воды была потеряна и что имеется достаточно воды для реакции, или он говорит о каком-то химическом равновесии между водой и другими присутствующими химическими веществами?
... если он немного подробнее объяснит «равновесие» и / или добавит какую-то ссылку или некоторые данные о распространенности этих соединений, я приму ответ.
@NilayGhosh Да, так что между водой и оксидами серы и оксидами фосфора существует своего рода химическое равновесие, которое сильно зависит от температуры и давления, поэтому это происходит только в верхних и средних слоях атмосферы. Но более 90% воды представляет собой свободный пар в области более низких, высоких температур и давлений.
Если водяной пар всегда уносится в космос, то как он может создавать химические соединения на Венере?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v