Венера никогда не была пригодна для жизни? Как планета-близнец стала нашей полной противоположностью?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Венера. Планета, сияющая на нашем небе подобно бриллианту, но таящая под своей ослепительной оболочкой настоящий ад. Температура на поверхности достигает 460°C, а давление в 90 раз превышает земное, что сравнимо с погружением на километр в земные океаны. Атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа с облаками серной кислоты, не оставляет шанса ничему живому, в нашем понимании. Но так ли было всегда? Или Венера изначально была обречена на эту участь?

Три сестры, три судьбы

Мы привыкли думать о Венере, Земле и Марсе как о своеобразных планетарных сестрах. В молодости они действительно были поразительно похожи: теплые, с плотной атмосферой, богатой водой. Но затем их пути разошлись. Марс, потеряв большую часть своей атмосферы, превратился в холодную, сухую пустыню. Земля же расцвела, став колыбелью жизни. А Венера… Венера стала адом.

Естественно возникает вопрос: почему? Ведь по массе и составу Венера — практически близнец Земли. Она обладает внушительной гравитацией, геологически активна, на ее поверхности видны следы вулканической деятельности. Так что же пошло не так?

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Классическая теория: утраченный рай

Долгое время доминировала гипотеза, согласно которой Венера в прошлом была похожа на Землю. Предполагалось, что на ее поверхности существовали океаны и реки, климат был мягким, а атмосфера — пригодной для дыхания. Однако в какой-то момент, возможно, из-за близости к Солнцу, отсутствия сильного магнитного поля или мощных геологических процессов, Венера пережила катастрофический парниковый коллапс. Океаны испарились, атмосфера уплотнилась, и планета превратилась в раскаленную теплицу.

Эта теория привлекательна своей логичностью и наглядностью. Она демонстрирует, к чему может привести безудержное увеличение парниковых газов, и служит предостережением для нас, землян. Однако в последнее время появляется все больше данных, ставящих эту теорию под сомнение.

Венера выходит из своего формирования на стадии магматического океана (t = 0 млн лет). С этого момента Венера могла пойти по одному из двух возможных путей, каждый из которых в конечном итоге привел бы к нынешнему климатическому состоянию планеты, но оставил бы мантию с другим составом: бедная Н внутренняя часть возникает в результате сухого пути Венеры (вверху) и богатая Н внутренняя часть в результате умеренного и влажного пути Венеры (внизу). В сценарии с богатым Н интерьером вулканические газы обогащены Н2О, в то время как в случае с бедным Н дегазация Н2О минимальна, а высвобождение S и C видов более значительное. Цитирование: Constantinou, T., Shorttle, O. & Rimmer, P.B. A dry Venusian interior constrained by atmospheric chemistry. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02414-5
Автор: Constantinou, T., Shorttle, O. & Rimmer, P.B. Источник: www.nature.com
Новый взгляд: пустыня от рождения

Ряд последних исследований предлагает альтернативный сценарий: Венера никогда не была влажным миром. Да, в начале своего существования она обладала атмосферой, богатой водой, но эта вода так и не смогла конденсироваться на поверхности, образовав океаны. Почему же?

Ключ к разгадке, по мнению некоторых ученых, лежит в составе вулканических газов. На Земле вулканы извергают в основном водяной пар, что позволяет поддерживать баланс воды в атмосфере, компенсируя ее потери в космос. Недра же Венеры, как показывают исследования, гораздо более сухие. Вулканические газы там состоят преимущественно из углекислого газа и соединений серы, с очень небольшим количеством воды.

Количества OCS и CO2 по отношению к количеству H2O (OCS/H2O и CO2/H2O, соответственно) в восстановительном вулканическом газе Венеры. Эти соотношения определяются непосредственно по потокам OCS, H2O и H2O при разрушении атмосферы (черные линии). Относительные количества обеспечивают консервативный нижний предел для видового состава вулканического газа из-за потенциальных поверхностных поглотителей выветривания, влияющих на OCS и CO2, что требует более высокого потока восстановительной дегазации для их баланса, хотя H2O вряд ли будет затронут поверхностными поглотителями выветривания. Астериорные распределения были получены с помощью марковской цепи Монте-Карло с учетом вариаций давления и температуры дегазации (представлены оранжевыми скрипками). Горизонтальные оранжевые линии обозначают медианы («Байесовская выборка для видообразования вулканических газов при термохимическом равновесии»). Эта медиана обозначает равновесный состав газа, который наилучшим образом согласуется с ограничениями на видообразование в атмосфере. Синие столбики показывают диапазон OCS/H2O и CO2H2O при дегазации земного базальта в различных условиях венерианского давления, от глубоких недр до давления на поверхности («Моделирование вулканической дегазации сухого земного базальта»). Цитирование: Constantinou, T., Shorttle, O. & Rimmer, P.B. A dry Venusian interior constrained by atmospheric chemistry. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02414-5
Автор: Constantinou, T., Shorttle, O. & Rimmer, P.B. Источник: www.nature.com

Таким образом, ключевым фактором, определяющим эволюцию планетарной атмосферы, является не ее первоначальный состав, а состав газов, выделяемых из недр планеты в процессе вулканической активности. На Марсе слабая вулканическая активность привела к истончению атмосферы. На Венере сухие, богатые серой газы спровоцировали парниковый эффект. А на Земле богатые водой вулканические выбросы позволили сохранить океаны и, как следствие, жизнь.

a. Изменение видового состава дегазации MORB при различных условиях давления, построенное по отношению молярных содержаний OCS и CO2 в вулканическом газе к H2O. b. Отношения относительных молярных содержаний OCS/H2O и CO2/H2O, дегазированных из MORB Земли, к OCS/H2O и CO2/H2O из вулканического газа Венеры, как обсуждается в разделе «Химия вулканического газа на Венере». Давление на поверхности Венеры показано для справки (черные пунктирные линии). Цитирование: Constantinou, T., Shorttle, O. & Rimmer, P.B. A dry Venusian interior constrained by atmospheric chemistry. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02414-5
Автор: Constantinou, T., Shorttle, O. & Rimmer, P.B. Источник: www.nature.com
Загадка без ответа

Конечно, обе теории имеют право на существование. В настоящее время нет однозначных доказательств, которые позволили бы окончательно отдать предпочтение одной из них. Возможно, Венера действительно пережила период, когда на ее поверхности существовали океаны, но затем потеряла их в результате катастрофического события. А может быть, она с самого начала была сухой и негостеприимной планетой, чей адский облик был предопределен ее геологической историей.

Разгадка этой тайны — одна из важнейших задач современной планетологии. Ответ на вопрос о том, почему Венера стала адом, поможет нам лучше понять эволюцию планет земной группы, оценить потенциальную обитаемость других миров и, возможно, избежать повторения венерианского сценария на нашей собственной планете. Будущие миссии к Венере, такие как DAVINCI, несомненно, приблизят нас к пониманию этой загадки, но пока судьба второй планеты от Солнца остается одной из самых интригующих тайн Солнечной системы. И эта тайна заставляет нас задуматься: насколько хрупко равновесие, позволяющее существовать жизни, и как легко его нарушить.

1 комментарий

t
Да все там было. И куда раньше началось и закончилось… просто планета, как это бывает, подхватила америкосов, которые завелись на ней также раньше. Вот вам и наглядный плачевный результат их «исключительной» деятельности.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Что не так с USB-тестером FNIRSI FNAC-28?! Обзор и расследование

USB-тестер — полезный гаджет, который может показаться сложным только на первый взгляд. На самом деле это универсальный ключ к пониманию того, как работает смартфон, повербанк и любая...

Кошмар Микеланджело: как физики решили проблему капающей краски, мешавшую «Сотворению Адама»

В 1511 году, создавая фреску «Сотворение Адама» на своде Сикстинской капеллы, Микеланджело Буонарроти столкнулся с физической проблемой. Работая на лесах, художник был вынужден наносить пигмент на...

Мир отмечает День числа Пи: как константа 3,14 вышла за пределы геометрии и стала управлять аппаратами «Вояджер»

В школьной программе математики число Пи часто сводится к короткой и удобной дроби 3,14. Учителя объясняют, что это постоянная величина, которая обозначает отношение длины любой окружности к ее...

Страна, которая строит крылья для Boeing: почему Япония так и не смогла создать собственный пассажирский авиалайнер

Япония — одна из ведущих технологических держав мира, страна, которая производит высокоточные компоненты для практически всех современных пассажирских самолётов Boeing и Airbus. Однако,...

Обзор TWS наушников Realme Buds Air7 Pro: аудиофильский кодек, встроенный ИИ-переводчик и 10 часов на одном заряде

Realme давно научилась делать устройства, которые выглядят и ощущаются дороже своей цены. Buds Air7 Pro — наглядное тому подтверждение. Это не бюджетная «затычка для звонков» и не...

Как мошенники берут кредиты через старые SIM-карты и забытые счета — и почему это опасно

В последние годы все чаще появляются истории, когда человек неожиданно узнает о кредите, который он никогда не оформлял. Иногда это происходит спустя месяцы или даже годы после того, как был утерян...