Нові знахідки вказують на те, що у Венери немає океанів, необхідних умов для життя

Астрофізики під керівництвом UNIGE та NCCR PlanetS досліджують минуле Росії Венера Щоб дізнатися, чи є у нашої сестри -планети Землі океани.

Венеру можна вважати злим двійником Землі. На перший погляд, вона має таку саму масу та розміри, що і наша рідна планета, так само зроблена переважно з кам’яного матеріалу, містить трохи води та має атмосферу. Однак при більш детальному розгляді виявляються дивовижні відмінності між ними: густа атмосфера вуглекислого газу Венери, максимальна температура і тиск поверхні, а також сірка. кислий Хмари дійсно є різким контрастом з умовами, необхідними для життя на Землі. Однак це може бути не завжди так.

Попередні дослідження показали, що Венера, можливо, раніше була більш гостинним місцем з її рідкими водяними океанами. Група астрофізиків під керівництвом Женевського університету (UNIGE) та Національного центру ефективності досліджень (NCCR) PlanetS, Швейцарія, дослідила, чи дійсно двійник нашої планети переживає більш м’які періоди. Результати опубліковані у журналі темпераментний характер, вказує, що це не так.

Погляд художника на поверхню та атмосферу ранньої Венери понад 4 мільярди років тому. На передньому плані таємничий дослідник, який з подивом бачить, як Світовий океан повністю випаровується в небо. Кредит: © Маньчжур

Нещодавно Венера стала важливою темою дослідження для астрофізиків. ESA і НАСА Цього року я вирішив направити принаймні три місії з дослідження космосу протягом наступного десятиліття на другу планету, найближчу до Сонця. Одне з головних питань, на які ці місії мають на меті відповісти, полягає в тому, чи була на Венері ранній океан. Астрофізики під керівництвом Мартіна Турбета, наукового співробітника кафедри астрономії факультету наук UNIGE та члена NCCR PlanetS, намагалися відповісти на це питання за допомогою наявних на Землі інструментів.

“Ми моделювали клімат Землі та Венери на початку їх еволюції, більше чотирьох мільярдів років тому, коли поверхня планет ще танула”, – пояснює Мартін Турбет. “Супутні високі температури означають, що будь -яка вода присутня у вигляді пари, як у гігантській скороварці”.

Використовуючи складні тривимірні моделі атмосфери, подібні до тих, які вчені використовують для моделювання сучасного клімату Землі та майбутньої еволюції, команда дослідила, як атмосфера двох планет еволюціонувала з плином часу та чи могли утворитися в цьому процесі океани.

“Завдяки нашим моделюванням нам вдалося показати, що кліматичні умови не дозволяють водяній парі конденсуватися в атмосфері Венери”, – каже Мартін Турбет. Це означає, що температура ніколи не падала достатньо, щоб вода в її атмосфері утворила краплі дощу, які можуть падати на її поверхню. Натомість вода залишалася у вигляді газу в атмосфері, а океани так і не утворилися. “Однією з основних причин цього є хмари, які переважно утворюються на нічній стороні планети. Ці хмари викликають дуже сильний парниковий ефект, який перешкоджає охолодженню Венери так швидко, як вважалося раніше”, – продовжує дослідник з Женеви.

Невеликі відмінності мають великі наслідки

Дивно, але моделювання астрофізики також показують, що Землю легко могла спіткати така ж доля, що і Венеру. Якби Земля була трохи ближче до Сонця або якби Сонце було таким яскравим у своїй «молодості», як зараз, наша планета виглядала б сьогодні зовсім інакше. Цілком ймовірно, що відносно слабке випромінювання молодого Сонця дозволило Землі досить охолонути, щоб конденсувати воду, що становить наш Світовий океан. Для Емелін Болмонт, професора UNIGE, члена PlaneS та співавтора дослідження: «Це повне відображення того, як ми сприймаємо те, що давно називалося« парадоксом Слабкого молодого Сонця ». головна перешкода для появи життя на Землі! “Аргумент полягає в тому, що якби випромінювання Сонця було набагато слабкішим, ніж сьогодні, це перетворило б Землю на кулю льоду, ворожу до життя. “Але виявляється, що для дуже спекотної молодої Землі це слабке сонце могло насправді стати несподіваною можливістю”, – продовжує дослідник.

“Наші результати базуються на теоретичних моделях і є важливим будівельним матеріалом у відповіді на питання історії Венери”,-говорить співавтор дослідження Девід Еренрайх, професор кафедри астрономії UNIGE та член NCCR PlanetS. “Але ми не зможемо остаточно судити про це на своїх комп’ютерах. Спостереження за трьома майбутніми космічними місіями до Венери будуть необхідні для підтвердження – або спростування – нашої роботи”. Ця перспектива радує Емлін Полмонт, для якої “ці чудові питання можуть бути вирішені центром життя в новому Всесвіті, нещодавно створеному в рамках наукового факультету УНІГЕ”.

Довідка: «Асиметрія денної та нічної хмар запобігає раннім океанам на Венері, але не на Землі» Мартіна Турбета, Емелін Полмон, Гійома Шаверо, Девіда Еренрайха, Джеремі Леконте та Еммануеля Марка, 13 жовтня 2021 р. темпераментний характер.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03873-w