Венера могла быть вторым домом для жизни: NASA восстановило климат древней планеты

Сегодня Венера считается самым негостеприимным миром Солнечной системы. Ее поверхность раскалена примерно до 460 °C, атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа, а давление у поверхности почти в сто раз выше земного. Но новые климатические модели NASA показывают: так было далеко не всегда.

В далеком прошлом ближайшая к Земле планета могла выглядеть удивительно знакомо — с океанами, облаками и умеренным климатом, способным сохраняться миллиарды лет.

Другая Венера — с океанами и мягким климатом

Долгое время ученые представляли историю Венеры как почти неизбежную трагедию: планета получила слишком много солнечного тепла, ее океаны испарились, водяной пар усилил парниковый эффект, а затем мир превратился в раскаленную пустыню.

Однако компьютерное моделирование, проведенное специалистами Института космических исследований имени Годдарда NASA, предложило другой сценарий. Если в прошлом на Венере действительно существовали океаны жидкой воды, планета могла сохранять пригодные для жизни условия в течение значительной части своей истории — вплоть до нескольких миллиардов лет. (giss.nasa.gov)

Согласно расчетам, средняя температура на поверхности могла находиться примерно в диапазоне от 20 до 50 °C. Это не означало бы земной рай с комфортным климатом: Венера получала значительно больше солнечной энергии, чем Земля. Но сочетание нескольких факторов могло удерживать температуру в относительно стабильных пределах.

Главным из них оказался не только состав атмосферы, но и скорость вращения планеты.

Медленная Венера и защитные облака

Современная Венера вращается крайне медленно: один оборот вокруг своей оси занимает около 243 земных суток. Именно эта особенность могла сыграть неожиданно важную роль в древнем климате планеты.

Медленное вращение влияет на движение воздушных масс и формирование облаков. В моделях NASA плотный облачный покров над дневной стороной планеты отражал значительную часть солнечного света обратно в космос. Такой естественный «зонтик» снижал нагрев поверхности и препятствовал быстрому испарению воды.

Получался своеобразный климатический баланс: Солнце нагревало Венеру сильнее, чем Землю, но облака и особенности циркуляции атмосферы могли компенсировать избыток энергии.

Именно этот механизм сегодня рассматривается как один из ключевых факторов, который может изменить представления ученых о так называемой зоне обитаемости — области вокруг звезды, где планеты теоретически могут сохранять жидкую воду.

Почему Венера потеряла свой океан

Если древняя Венера действительно была теплым и влажным миром, возникает главный вопрос: что стало причиной ее превращения в раскаленную планету?

Одна из наиболее вероятных версий связана с усилением парникового эффекта. По мере изменения условий на планете вода могла постепенно испаряться. Чем больше водяного пара попадало в атмосферу, тем сильнее усиливалось удержание тепла.

В определенный момент мог начаться процесс, который ученые называют «убегающим парниковым эффектом»: повышение температуры вызвало еще большее испарение воды, а это, в свою очередь, ускорило нагрев.

Дополнительную роль могли сыграть масштабные вулканические процессы. Выбросы углекислого газа из недр планеты постепенно увеличивали его концентрацию в атмосфере. Без эффективного механизма удаления этого газа климатическая система могла перейти в необратимое состояние.

В результате Венера потеряла почти всю воду. Легкий водород из молекул воды постепенно уходил в космос, а углекислый газ оставался в атмосфере, формируя современный экстремальный климат.

Но ученые спорят: была ли Венера когда-либо пригодной для жизни?

Несмотря на впечатляющие результаты компьютерных моделей, далеко не все исследователи считают вопрос решенным.

Главная проблема — отсутствие прямых данных о ранней истории Венеры. Поверхность планеты скрыта под плотным слоем облаков, а ее геологическая история осложнена мощной вулканической активностью.

Существуют и другие сценарии. Согласно одной из гипотез, Венера могла потерять воду практически сразу после формирования, когда молодая планета еще находилась в состоянии сильного разогрева. В этом случае океанов могло никогда не существовать. Другие модели предполагают короткий период обитаемости — менее миллиарда лет.

Таким образом, перед учеными стоят два противоположных портрета прошлого Венеры.

В первом случае это была почти сестра Земли — мир с океанами, мягким климатом и, возможно, условиями для возникновения жизни.

Во втором — планета изначально пошла по совершенно иной эволюционной траектории и никогда не имела длительного периода обитаемости.

Ответ может дать миссия NASA DAVINCI

Разгадать историю Венеры должна будущая миссия NASA DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging). Аппарат отправит к планете специальный зонд, который пройдет через плотную атмосферу Венеры и проведет детальные измерения ее химического состава.

Ученых особенно интересуют благородные газы и соотношение различных изотопов. Эти данные могут стать своеобразной «летописью» прошлого планеты: они помогут понять, сколько воды когда-то было на Венере и каким образом она исчезла.

Кроме того, зонд должен получить изображения поверхности в районе древней области Альфа-Регио — одного из участков, который может хранить следы ранней истории планеты.

Венера как предупреждение для Земли

История Венеры важна не только для понимания соседней планеты. Она может стать примером того, как меняется климат целого мира.

Земля и Венера имеют похожие размеры, состав и происхождение, но сегодня выглядят совершенно по-разному. Одна сохранила океаны и биосферу, другая превратилась в раскаленный мир с кислотными облаками.

Изучая Венеру, ученые пытаются ответить на более широкий вопрос: насколько устойчивы климатические системы планет и какие процессы способны навсегда изменить их судьбу.

Возможно, миллиарды лет назад в Солнечной системе существовали сразу два мира с океанами. И один из них — Венера — стал напоминанием о том, насколько хрупким может быть климатический баланс планеты.

Окончательный ответ на вопрос, была ли Венера когда-то вторым домом для жизни, еще предстоит получить. Но уже сегодня эта планета перестала быть просто раскаленной пустыней на соседней орбите — она стала одной из главных загадок планетарной науки.

Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что ученые нашли новые признаки древней воды на Венере