Новое исследование говорит о том, что на Венере никогда не было океанов
Предыдущие исследования показали, что в прошлом Венера могла быть гораздо более гостеприимным местом с собственными океанами с жидкой водой
Астрофизики под руководством UNIGE и NCCR PlanetS смоделировали прошлое Венеры, чтобы выяснить, были ли когда-то океаны на поверхности «сестры» Земли.
Планету Венера можно рассматривать как близнеца Земли. На первый взгляд, она сопоставима по массе и размеру с нашей родной планетой, также состоит в основном из каменистого материала, содержит немного воды и имеет атмосферу. Тем не менее, при более внимательном рассмотрении обнаруживаются разительные различия между ними: плотная атмосфера Венеры с углекислым газом, экстремальные температура и давление у поверхности и облака серной кислоты действительно резко контрастируют с условиями, на Земле. Однако, возможно, так было не всегда.
Предыдущие исследования показали, что в прошлом Венера могла быть гораздо более гостеприимным местом с собственными океанами с жидкой водой. Группа астрофизиков исследовала, действительно ли у близнеца нашей планеты были более благоприятные периоды. Результаты, опубликованные в журнале Nature, говорят о том, что это не так.
Венера в последнее время стала важной темой исследований астрофизиков. ЕКА и НАСА решили отправить не менее трех космических миссий в течение следующего десятилетия на вторую ближайшую к Солнцу планету. Один из ключевых вопросов, на который призваны ответить эти миссии, заключается в том, были ли на Венере когда-либо ранние океаны. Астрофизики во главе с Мартином Турбетом, исследователем из отдела астрономии факультета естественных наук UNIGE, попытались ответить на этот вопрос с помощью инструментов, доступных на Земле.
«Мы смоделировали климат Земли и Венеры в самом начале их эволюции, более четырех миллиардов лет назад, когда поверхность планет еще была расплавленной», — объясняет Мартин Турбет. «Связанные с этим высокие температуры означали, что любая вода должна присутствовать в виде пара, как в гигантской скороварке».
Используя сложные трехмерные модели атмосферы, аналогичные тем, которые ученые используют для моделирования текущего климата Земли и будущей эволюции, команда изучила, как атмосферы двух планет будут эволюционировать с течением времени и могут ли при этом образовываться океаны.
«Благодаря нашему моделированию мы смогли показать, что климатические условия не позволяют водяному пару конденсироваться в атмосфере Венеры», — говорит Мартин Турбет. Это означает, что температура никогда не становилась настолько низкой, чтобы вода в ее атмосфере образовывала капли дождя, которые могли упасть на ее поверхность. Вместо этого вода оставалась в атмосфере в виде газа, а океаны так и не образовались.
«Одна из основных причин этого — облака, которые образуются преимущественно на ночной стороне планеты. Эти облака вызывают очень мощный парниковый эффект, который не позволяет Венере охлаждаться так быстро, как считалось ранее».
Удивительно, но моделирование астрофизиков также показывает, что Землю легко могла постичь та же участь, что и Венеру. Если бы Земля была немного ближе к Солнцу или если бы Солнце сияло так же ярко в «молодости», как сейчас, наша родная планета сегодня выглядела бы совсем иначе.
Вероятно, относительно слабое излучение молодого Солнца позволило Земле остыть достаточно, чтобы конденсировать воду, из которой состоят наши океаны. По мнению Эмелин Болмонт, профессора UNIGE, члена PlaneS и соавтора исследования, «это полный переворот в том, как мы смотрим на то, что долгое время называли «парадоксом слабого молодого солнца. Это всегда считалось главным препятствием для появления жизни на Земле!»
Аргумент состоял в том, что если бы солнечное излучение было намного слабее, чем сегодня, оно превратило бы Землю в ледяной шар, враждебный жизни. «Но оказывается, что для молодой, очень горячей Земли это слабое Солнце могло быть на самом деле неожиданной возможностью».
«Наши результаты основаны на теоретических моделях и являются важным строительным блоком в ответе на вопрос об истории Венеры», — говорит соавтор исследования Дэвид Эренрайх, профессор кафедры астрономии UNIGE и член NCCR PlanetS.
«Но мы не сможем окончательно решить этот вопрос на наших компьютерах. Наблюдения трех будущих венерианских космических миссий будут иметь важное значение для подтверждения — или опровержения — нашей работы».
Исследование было опубликовано в журнале Nature.