研究人員在實驗室模擬中得出的這些發(fā)現(xiàn)表明，硫磺會嚴重影響太陽系以外遙遠行星的觀測結果。研究結果暗示了使用硫作為地球外生命的標志，也影響了研究人員如何解釋有關行星大氣的數(shù)據(jù)。

研究結果報告于今天在“自然天文學”上發(fā)表。

“我們發(fā)現(xiàn)大氣中只有少量的硫，含量不到2%，會對形成什么霧狀顆粒以及形成多少霧狀顆粒產(chǎn)生重大影響，”地球與地球部助理研究員Chao He表示。約翰·霍普金斯大學的行星科學和該研究的第一作者。

“這完全改變了科學家在檢查我們太陽系以外行星上的大氣時應該尋找和期望的東西。”

盡管科學家已經(jīng)知道硫氣會影響太陽系內許多行星的光化學，例如地球，金星和木星，但對于硫在太陽系以外行星或系外行星大氣中的作用了解甚少。

由于它是地球生命的重要元素，源于植物和細菌，并存在于多種氨基酸和酶中，因此科學家建議使用硫產(chǎn)品來尋找地球以外的生命。他說，了解硫是否存在以及如何影響這些大氣層可以幫助科學家確定硫氣體是否可以用作生命來源。

他說，由于硫的高反應活性和一旦完成實驗就很難清除，因此研究人員在實驗室中很少模擬含硫的行星大氣。實際上，硫的反應性如此之高，以至于它甚至會與實驗裝置本身發(fā)生反應，因此研究團隊不得不升級其設備以適當?shù)啬褪芰颉?jù)他所知，僅存在其他三項在實驗室中模擬硫化學的研究，這些研究是為了了解其在地球大氣中的作用。這是首次在系外行星大氣中研究硫的實驗室模擬。

Chao和同事進行了兩組實驗，使用二氧化碳，一氧化碳，氮氣，氫氣，水和氦氣作為初始氣體混合物的指南。一項實驗在混合物中加入了1.6%的硫，另一項實驗沒有。該研究小組在專門設計的“行星霾”(PHAZER)室內進行了模擬實驗，該實驗室是地球與行星科學助理教授，論文的第二作者薩拉·赫斯特(SarahHörst)的實驗室。

進入室內后，研究小組將混合氣體暴露于兩種能源之一：

交流輝光放電產(chǎn)生的等離子體或紫外燈發(fā)出的光。等離子體是一種比紫外線強的能源，可以模擬電活動，例如閃電和/或高能粒子，紫外線是行星大氣(例如地球，土星和冥王星)中化學反應的主要驅動力。

在分析了固體顆粒和形成的氣體產(chǎn)物后，He及其同事發(fā)現(xiàn)，與硫的混合物霧霾顆?；驊腋≡跉怏w中的固體顆粒多了三倍。

Chao的團隊發(fā)現(xiàn)，這些顆粒中的大多數(shù)是有機硫產(chǎn)物，而不是硫酸或八硫，研究人員此前認為，這將構成系外行星中大多數(shù)硫顆粒。

“這些新信息意味著，如果您試圖觀察系外行星的大氣并分析其光譜，那么當您以前希望看到其他產(chǎn)品時，現(xiàn)在應該可以看到這些有機硫產(chǎn)品。或者，至少，您應該知道他到那里來并不少見。這將改變研究人員對他們所看到的光譜的解釋和解釋。”

同樣，這些發(fā)現(xiàn)應指導研究人員在觀察含硫的系外行星大氣時預期會有更多的霧霾顆粒，因為只有少量的硫可使霧霾產(chǎn)生速率增加三倍。同樣，這將改變研究人員解釋其發(fā)現(xiàn)的方式，并且可能對將來觀察系外行星至關重要。

他說，他的發(fā)現(xiàn)的最后一個主要含義是，他們促使人們進一步認識到，可以在沒有生命的情況下在實驗室中生產(chǎn)出許多硫產(chǎn)品，因此科學家們應謹慎行事，并在建議存在硫之前應排除光化學法生產(chǎn)的硫。作為生命的標志。