Ученые, возможно, разгадали тайну исчезновения воды на Венере, планете, которая когда-то была похожа на Землю, но теперь стала засушливой и негостеприимной. Это открытие поднимает важнейшие вопросы об эволюции планетарных атмосфер и дает надежду на будущие космические миссии для подтверждения этого открытия.
Венера, далекий близнец Земли
Хотя Венера и Земля имеют схожие характеристики в плане размера и плотности, их состав и пригодность для жизни радикально отличаются, что делает их совершенно разными мирами. Детальные наблюдения выявили враждебную среду, характеризующуюся плотной атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа, с облаками серной кислоты и сильными ветрами. Эта плотная атмосфера создает интенсивный парниковый эффект, который задерживает тепло и доводит температуру до экстремальных значений, превышающих 471 градус Цельсия на поверхности.
Помимо адских температур, Венера подвержена сокрушительному атмосферному давлению, равному тому, которое ощущается на километровой глубине под земными океанами. Сочетание экстремальной жары и высокого атмосферного давления создает условия, при которых жизнь в том виде, в котором мы знаем ее на Земле, невозможна.
Различия между Землей и Венерой также поразительно очевидны в таком важном вопросе, как наличие воды. Если на нашей планете вода присутствует в изобилии и играет важную роль в жизни, то Венера практически лишена этой драгоценной жидкости. Однако важно отметить, что когда-то, миллиарды лет назад, на Венере было столько же воды, сколько и на Земле. Теоретически ее расположение в «Зона обитаемости» Солнца позволяет ее наличие. Однако со временем планета претерпела кардинальные изменения, которые привели к ее исчезновению.
Первые цветные снимки поверхности Венеры, сделанные космическим аппаратом «Венера-13».
Как Венера потеряла воду?
Таинственное исчезновение воды на Венере давно озадачило ученых. Недавно группа исследователей из Университета Колорадо в Боулдере, возможно, пролила свет на этот интригующий процесс. В рамках своей работы исследователи выявили ключевую молекулу, потенциально ответственную за этот феномен. Точнее, эта молекула под названием HCO+, состоящая из одного атома водорода, одного атома углерода и одного атома кислорода, предположительно отвечает за преобразование воды в ее основные компоненты, водород и кислород, которые затем рассеиваются в космическом пространстве.
Чтобы прийти к такому выводу, исследователи использовали сложные компьютерные модели для моделирования химических реакций в атмосфере Венеры. Моделирование показало, что в венерианской атмосфере постоянно образуется HCO+, но эта молекула нестабильна и быстро распадается на ионы. Эти ионы, которым не хватает электронов для уравновешивания положительного заряда, затем взаимодействуют с другими компонентами атмосферы, что приводит к распаду воды на составляющие ее элементы.
Это открытие представляет собой значительный шаг вперед в нашем понимании исчезновения воды на Венере и открывает новые перспективы для будущих исследований этой планетарной загадки. Однако проблемы остаются, и не в последнюю очередь это необходимость разработки приборов, способных обнаружить HCO+ в атмосфере Венеры.
В этом отношении такие космические миссии, как DAVINCI, разработанная НАСА и запланированная к запуску на 2029 год, могут сыграть решающую роль в получении дополнительных данных о химическом составе венерианской атмосферы. Хотя эти миссии, возможно, не будут оснащены оборудованием для прямого обнаружения HCO+, они помогут пролить свет на наше понимание планеты и ее сложной истории.
Подробности исследования опубликованы в журнале Nature.
