¿Es corrosivo el entorno de la superficie de Venus?

Venus tiene famosas nubes de ácido sulfúrico concentrado en su atmósfera superior. Con frecuencia veré publicaciones aquí que citan la acidez de la atmósfera como un desafío para las sondas en la superficie (como "¿ Qué propiedades materiales serían necesarias para proteger un módulo de aterrizaje del entorno de la superficie de Venus? "). Pero, ¿habría cantidades apreciables de ácido en la superficie? ¿Es estable el ácido sulfúrico a esas temperaturas?

¡Esta es una gran pregunta! esta respuesta sugiere que no queda mucho de los módulos de aterrizaje en Venus: "(Aluminio)... eventualmente sucumbirá al ácido sulfúrico. El hierro se habrá disuelto en cualquier ácido sulfúrico que llegue a la superficie". pero esa es la hipótesis autorizada del autor y, hasta el momento, no tiene fuente.
El punto de ebullición del ácido sulfúrico puro es 337C. La temperatura de la superficie de Venus está en algún lugar alrededor de 460C bajo el sol, menos por la noche. Si hay vapor de agua presente, se descompone fácilmente, sin agua parecería convertirse en varias moléculas de SOx. Entonces, en el lado diurno, es probable que se descomponga, pero volvería a la estabilidad en el lado nocturno, con la posibilidad de que llueva sobre la superficie. Divertido divertido.
@JonCuster, la temperatura de la superficie de Venus básicamente solo varía según la altitud. Nunca se enfría lo suficiente como para que el ácido sulfúrico sea estable, y mucho menos líquido. (consulte chemistry.stackexchange.com/a/60711/93851 )
@ChristopherJamesHuff: está bien, aunque nature.com/articles/s41598-018-38117-x indicaría que puede haber regiones donde el líquido sea estable.
@NilayGhosh: eso no responde del todo a la pregunta (quizás por eso lo acabas de dar como comentario). Después de todo, la troposfera de la atmósfera de la Tierra es casi en su totalidad O2 y N2, pero todavía hay mucho vapor de agua para causar todo tipo de problemas. Sospecho que, por el contrario, el ácido sulfúrico básicamente no está presente en la troposfera inferior de Venus, por lo que no habría mucha corrosión. Pero tal vez esto no se sepa.

Respuestas (2)

No necesitamos invocar ácido sulfúrico u óxidos de azufre. Incluso a presiones parciales relativamente bajas y temperaturas cercanas a las que se encuentran en la superficie de Venus, el dióxido de carbono solo puede oxidar el hierro. Por lo tanto, necesitamos un metal más robusto que el acero común para evitar que se corroa en Venus. Ver por ejemplo Ref. 1 , que estudia el impacto del dióxido de carbono en los catalizadores de hierro.

Referencia

1. Ewa Ekiert y Walerian Arabczyk, "Pasivación frente a oxidación de catalizadores de hierro con dióxido de carbono", J. Phys. química C 2015, 119, 8, 4000–4008

Recientemente, respondí esta pregunta . Llegué a saber que las sondas de descenso también proporcionaron alguna evidencia de capas delgadas de aerosol cerca de la superficie. Está escrito que:

Un nuevo análisis reciente de los datos del espectrofotómetro de la sonda de descenso Venera-13, -14 encontró una fuerte disminución de los niveles de luz a 1-2 km de altitud, lo que se interpretó como una indicación de una capa desprendida de aerosoles de naturaleza desconocida a este nivel. Los autores señalan que su altitud es similar a aquella a la que se han encontrado depósitos brillantes de radar atribuidos a condensado metálico en las cimas de las montañas. La capa de aerosol también podría estar asociada con cenizas volcánicas o polvo levantado por el viento o neblina de ácido sulfúrico cerca de la superficie. La investigación adicional de tales neblinas de baja altitud puede ser posible mediante investigaciones de radar o espectroscopía de infrarrojo cercano en el lado nocturno.

Por lo tanto, podría haber una pequeña cantidad de ácido sulfúrico justo por encima de la superficie, pero eso no debería preocuparnos. Si queremos proteger nuestra nave espacial o módulo de aterrizaje de la corrosión, debemos concentrarnos en la gran cantidad de azufre presente en las nubes.

Referencia

  1. Titov, DV, Ignatiev, NI, McGouldrick, K. et al. Nubes y neblinas de Venus. Ciencia espacial Rev 214, 126 (2018). DOI: 10.1007/s11214-018-0552-z
Cerca de la superficie (462⁾ C) y hasta 20 km por encima de ella no puede haber ácido sulfúrico. Se descompone gradualmente por encima de 300⁾ C en agua y SO3. en.wikipedia.org/wiki/Sulfuric_acid
@Cornelisinspace He estado pensando en esto; las reacciones químicas pueden ser sensibles a la presión; algo que no puede existir a 10 ^ 5 bar aún podría existir a 10 ^ 7 bar. No creo que sea suficiente para hacer una diferencia de varios cientos de K, pero probablemente debería verificarse primero. Además, tal vez el H2O y el SO3 aún puedan ser corrosivos incluso cuando no se les puede llamar ácido sulfúrico. Simplemente no lo sé. Un ejemplo diferente (pero relacionado) es que el hierro no se oxida a menos que estén presentes tanto O2 como H2O. El O2 no tiene que estar disuelto en el H2O.
@uhoh Sí, tenemos que confiar en la información científica. Un ejemplo es la Figura 7 de este artículo: agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2006JE002794
@uhoh, también debería haber dicho que el SO3 se convierte en SO2 y O, y he leído que el O es recogido por el CO que proviene de la superficie.
Este artículo que tiene un enlace en su referencia menciona PbS o Bi2S3 pero no neblina de ácido sulfúrico researchgate.net/publication/…
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