Почему Венера никогда не была пригодна для жизни, несмотря на теории

Химический состав атмосферы говорит, что при вулканических извержениях на Венере выделяется очень мало воды. Но, на протяжении десятилетий учёные предполагали, что Венера, ближайшая планетарная соседка Земли, когда-то была пригодна для жизни.

Эта гипотеза породила несколько интересных вопросов. Могла ли когда-то существовать жизнь на этой соседней планете? Были ли на ней реки и океаны, как на Земле? И если сейчас Венера представляет адскую пустошь, то указывает ли это на возможное будущее Земли?

Читайте: Поиск новой Земли – Что учёные увидели в атмосфере Венеры, освещённой Солнцем

Команда астрономов из Кембриджского университета положила конец этим предположениям. В новой статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, они описывают анализ химического состава атмосферы «близнеца» нашей планеты, в результате которого, выясняется, что внутренняя поверхность Венеры слишком сухая, чтобы на ней могли существовать океаны.

Поэтому Венера, которую часто называют враждебным близнецом Земли из-за условий на её поверхности, скорее всего, никогда не была пригодна для жизни на протяжении всей своей истории.

«Мы бы с радостью обнаружили, что Венера когда-то была планетой, более близкой к нашей, и в некотором роде грустно узнать, что это не так», – сказала в интервью первый автор исследования Тереза Константиноу (Tereza Constantinou). «В итоге полезнее сосредоточить поиски на планетах, которые с наибольшей вероятностью могут поддерживать жизнь – по крайней мере, такую, какой мы её знаем».

Что Венера может рассказать нам о Земле

Учёные давно ищут на Венере подсказки о прошлом и будущем Земли. Близость к нашей планете означает, что она находится на краю пригодной для жизни зоны Солнечной системы.

Венеру и Землю часто называют «планетами-сёстрами» из-за их сходства в массе, радиусе, плотности и расстоянии от Солнца, однако их эволюционные пути резко разошлись. Атмосферное давление на Венере в 90 раз выше, температура поверхности достигает 465 °C, а атмосфера с облаками серной кислоты – токсична.

Такой контраст подтолкнул учёных к детальному изучению планеты. Однако суровые условия делают это непростой задачей. Советский космический аппарат «Венера-7» был первым, из когда-либо посаженных на планету, когда в 1970 году он коснулся поверхности Венеры.

Сильная жара и давление испепелили системы аппарата «Венера-7» в течение часа. Хотя к планете прилетали и другие аппараты-разведчики, все они имели столь же ограниченные возможности для сбора данных.

Изучение химии атмосферы Венеры

Команда Кембриджского университета изучила химический состав атмосферы планеты, чтобы лучше понять прошлое Венеры.

«Мы использовали наблюдения за современной атмосферой Венеры, чтобы определить, была ли Венера когда-либо пригодна для жизни. Химический состав атмосферы говорит о том, что при вулканических извержениях на Венере выделяется очень мало воды, а это означает, внутренняя часть планеты (источник вулканизма) такая же сухая. Это согласуется с тем, что Венера долгое время имела сухую поверхность и никогда не была пригодна для жизни», – говорит Константиноу.

Чтобы быть точными, команда рассчитала скорость, с которой молекулы воды, углекислого газа и карбонилсульфида разрушаются в атмосфере Венеры сегодня. Для поддержания стабильности атмосферы планеты их необходимо восстанавливать. Зная эти скорости, можно сделать вывод о количестве воды в вулканических газах Венеры.

На Земле вулканические извержения состоят в основном из пара, поскольку внутренняя атмосфера нашей планеты богата водой. Учёные определили, что вулканические газы, необходимые для поддержания атмосферы Венеры, содержат не более шести процентов воды. Другими словами, внутренняя часть Венеры обезвожена.

Миссии NASA и ESA на Венеру в 2030 году

Авторы нового исследования отмечают, что две будущие миссии смогут подтвердить их выводы.

Миссия НАСА DAVINCI отправит космический аппарат к нашей «соседке». После того как аппарат достигнет места назначения, он совершит два пролёта вокруг Венеры. Во время второго пролёта развернёт спускаемый зонд, который проведёт атмосферные измерения при спуске на поверхность планеты.

Как сообщается на сайте НАСА, цель миссии DAVINCI – «помочь ответить на давние вопросы о соседней планете, особенно о том, была ли Венера когда-нибудь влажной и пригодной для жизни, как Земля».

Тем временем миссия EnVision Европейского космического агентства (ESA) будет исследовать Венеру от внутреннего ядра до верхних слоёв атмосферы. Спектрометры EnVision будут следить за следовыми газами и анализировать состав поверхности, потенциально выявляя изменения, связанные с вулканической активностью – ключевым процессом для понимания внутреннего состава и содержания воды на планете.

Радар НАСА, создаст карту и изображение поверхности, а научный радиоэксперимент будет исследовать внутреннюю структуру планеты, гравитационное поле и состав атмосферы. Вместе эти приборы дадут глобальное представление о процессах, происходящих на Венере, от недр до атмосферы, и предоставят важнейшие данные для проверки выводов.

Запуск DAVINCI и EnVision ожидается примерно в 2030 году. Но, до этих двух миссий частная космическая компания Rocket Lab может запустить свою финансируемую миссию на Венеру. Её цель – исследовать верхние слои атмосферы планеты в поисках признаков микробной инопланетной жизни в их верхних облаках.

Хотя жизнь, подобная земной, не смогла бы развиться на планете без океанов, гипотетическая жизнь в атмосфере всё же возможна.

Поиск Земли 2.0

В итоге, лучше изучив Венеру, мы сможем лучше понять, как может развиваться жизнь – даже если это приведёт к снижению вероятности существования жизни на венероподобных планетах.

«Венера представляет естественную лабораторию для изучения эволюции жизни – или её отсутствия», – сказал Константиноу в интервью. «Это применимо не только в нашей пригодной для жизни системе, но и для экзопланет. Если Венера была пригодна для жизни в прошлом, это означает, что другие планеты, которые мы уже нашли, тоже могут быть пригодны для жизни».

Исследование может оказать значительное влияние на изучение экзопланет. Приборы космического телескопа НАСА Джеймса Уэбба (JWST) позволяют наблюдать за планетами, находящимися на таком же расстоянии от звезды, как и Венера.

Поскольку Джеймс Уэбб обеспечивает беспрецедентную детализацию таких далёких миров, учёные ищут признаки обитаемости на планетах, похожих на Венеру. Новое исследование скажет и о том, что, возможно, лучше поискать её в другом месте.

«Такие приборы, как космический телескоп Джеймс Уэбб, лучше всего изучают атмосферы планет, расположенных вблизи своей звезды, то есть на внутреннем краю обитаемой зоны, как Венера», – говорит Константиноу. «Однако, зная, что Венера, скорее всего, никогда не была пригодна для жизни, венероподобные экзопланеты, которые исследует JWST, вряд ли являются кандидатами на пригодные для жизни условия. Это сужает круг поисков пригодных для жизни и обитаемых условий на экзопланетах, направляя внимание на земные аналоги».