У 1978 році місія НАСА «Піонерська Венера» (ака. «Піонер 12») досягла Венери («сестра Землі») і виявила вказівки на те, що Венера, можливо, колись мала океани на своїй поверхні. З тих пір на Венеру було відправлено кілька місій та збирали дані про її поверхню та атмосферу. З цього вийшло уявлення про те, як Венера здійснила перехід від планети, подібної до Землі, до того гарячого та пекельного місця, яке вона є сьогодні.
Все почалося приблизно 700 мільйонів років тому, коли масштабна породжуюча подія спричинила утік парникового ефекту, який спричинив атмосферу Венери неймовірно щільною та гарячою. Це означає, що протягом 2 - 3 мільярдів років після утворення Венери планета могла б підтримувати житлове середовище. Згідно з недавнім дослідженням, це було б досить довго, щоб життя з'явилося на "сестрі Землі".
Дослідження було представлене вчора (20 вересня) на Спільному засіданні Європейського конгресу планетарних наук (EPSC-DPS), що відбулося з 15 по 20 вересня у Женеві, Швейцарія. Саме тут Майкл Вей і Ентоні Дель Геніо з Інституту космічних наук NASA Годдарда (GISS) поділилися новим заходом на кліматичну історію Венери, що може мати наслідки для пошуку мешкаючих екзопланет.
Заради свого дослідження доктор Вей і доктор Дель Геніо створили серію з п’яти моделювань, які розглядали, як виглядатиме середовище Венери на основі різних рівнів покриття води. Це полягало в адаптації тривимірної моделі загальної циркуляції, яка враховувала зміну атмосферних складів та поступове збільшення сонячної радіації, оскільки Сонце протягом свого життя ставало теплішим.
У трьох з п'яти сценаріїв Шлях і Дель Геніо припускали, що топографія Венери така ж, як і сьогодні, океан коливався від мінімальної глибини від 10 м (~ 30 футів) до максимальної близько 310 м ( ~ 1000 футів) і невелика кількість води була зачинена в ґрунті. Вони також розглядали сценарій з топографією Землі та 310-метровим океаном, і інший, де Венера повністю покрита океаном 158 м (~ 500 футів).
Врешті-решт, усі п’ять симуляцій вказували на одне і те ж: що Венера змогла б підтримувати стабільні температури - від низьких 20 ° C (68 ° F) до високих 50 ° C (122 ° F) - приблизно три мільярди років. Якби не серія подій, яка спричинила повернення 80% поверхні планети (що призвело до вибуху CO 2, що міститься в корі), це може бути навіть заселеним сьогодні. Як пояснив Вей:
"Наша гіпотеза полягає в тому, що Венера, можливо, мала стабільний клімат протягом мільярдів років. Цілком можливо, що майже глобальна подія, що з'явилася на Землі, є відповідальною за її трансформацію із клімату, подібного до Землі, до пекельного гарячого будинку, який ми бачимо сьогодні.
Все почалося приблизно 4,2 мільярда років тому, через кілька сотень мільйонів років після утворення Венери і щойно закінчив період швидкого похолодання. На даний момент, якщо припустити, що Венера пройшла аналогічний процес, як Земля, в її атмосфері буде панувати вуглекислий газ. Це поступово поглиналося б силікатними гірськими породами з утворенням карбонатів, які потім були зафіксовані в корі планети.
Приблизно 715 мільйонів років тому, згідно з дослідженнями Way і Del Genio, атмосфера була б схожа на таку, якою є Земля сьогодні - складена переважно з азотного газу із слідовими кількостями CO² та метану. Ці умови могли залишатися стабільними до теперішнього часу, якби не масштабна подія, що склалася.
Причина цього залишається загадкою; однак, вчені вважають, що це було пов’язано з геологічною подією, яка спричинила 80% планети. Це могло спричинити велику кількість пухирців магми і викидати в атмосферу величезні кількості CO². Потім магма затверділа б, перш ніж вийти на поверхню, створивши таким чином бар'єр, який заважав реабсорбції CO 2. Як пояснив Вей:
"Щось сталося на Венері, коли величезна кількість газу викидалася в атмосферу і не могла бути повторно поглинена скелями. На Землі у нас є декілька прикладів масштабних вибухів, наприклад, створення сибірських пасток 500 мільйонів років тому, що пов'язано з масовим вимиранням, але нічого в цьому масштабі. Це повністю перетворило Венеру ».
Це пояснило б, як атмосфера Венери потовщувалася до тієї точки, коли вона була в 90 разів щільнішою за земну (92 бар порівняно з 1 бар). У поєднанні з високими концентраціями CO² це призвело б до утеченого парникового ефекту, який би пояснив, як планета стала пекельним місцем, про яке ми знаємо сьогодні, де температура поверхні в середньому становить 462 ° C (864 ° F).
Це летить перед загальноприйнятими поняттями проживання, які стверджують, що орбіта Венери розміщує її за межі внутрішнього краю зони для проживання нашого Сонця (HZ). У цій «зоні Венери», згідно з загальноприйнятою мудрістю, планета поглинає занадто багато сонячної радіації, щоб коли-небудь змогти підтримувати рідку воду на своїй поверхні. Але як вказував Way, все їх моделювання вказувалося інакше:
«В даний час Венера має майже вдвічі сонячну радіацію, яку ми маємо на Землі. Однак у всіх сценаріях, які ми моделювали, ми виявили, що Венера все ще може підтримувати поверхневі температури, піддані рідкій воді ».
Ці висновки узгоджуються з аналогічним дослідженням, проведеним Way і Del Genio у 2016 році з колегами з центру космічних польотів NASA Goddard, Інституту планетарних наук (PSI), Уппсальського університету та Колумбійського університету. Для цього дослідження їх команда створила набір 3D-моделювання клімату, використовуючи дані з Магеллан місія, яка вивчала, як наявність океану на древній Венері вплине на його мешкання.
Виходячи з цього, вони визначили, що якби у Венери був період обертання повільніше, ніж приблизно 16 земних днів, її клімат залишався б мешканцем до 715 мільйонів років тому. Однак є ще дві основні невідомі, які потрібно вирішити, перш ніж вчені зможуть впевнено сказати, що Венера була заселена ще зовсім недавно.
По-перше, вченим потрібно буде визначити, наскільки швидко Венера охолола і чи змогла вона в першу чергу конденсувати рідку воду на її поверхні. По-друге, залишається невідомим, чи була глобальна подія, що призвела до переходу Венери, окремою подією чи просто частиною серії, що відбувалася протягом мільярдів років.
"Нам потрібно більше місій, щоб вивчити Венеру і отримати більш детальне розуміння її історії та еволюції", - сказав Шлях. "Однак наші моделі показують, що існує реальна можливість того, що Венера могла бути житловим і кардинально відрізнятися від Венери, яку ми бачимо сьогодні. Це відкриває всілякі наслідки для екзопланет, що знаходяться у «зоні Венери», яка насправді може приймати рідку воду та помірний клімат ».
Подумайте про це ... якби Венера не зазнала масштабної породжуючої події (або їх серії), людству було б потрібно лише шукати сусідніх доказів для підтвердження позаземного життя. З цього питання, якби Марс не втратив магнітосферу 4,2 мільярда років тому, він міг би створити власне життя, яке існувало б і сьогодні. Наша Сонячна система могла мати не одну, а три планети, що живуть (сусідня на цьому)!
Ці висновки, ймовірно, будуть обнадійливими для тих, хто вважає, що колись Венеру слід перетворити. Знання того, що колись планета мала стабільний клімат і могла підтримувати її, незважаючи на свою орбіту, фактично означає, що будь-яка екологічна інженерія, яку ми там робимо, буде дотримуватися.
Це означає, що Венеру можна коли-небудь перетворити на примхливий світ, який в основному покритий океанами з мало великими континентами та великими архіпелагами. Звучить, як будь-яке місце, яке ви знаєте?
