Были ли у Венеры океаны? — Новое исследование

Тем не менее, более пристальный взгляд показывает разительные различия между ними: плотная атмосфера Венеры с углекислым газом, экстремальные температура и давление поверхности и облака серной кислоты действительно резко контрастируют с условиями, необходимыми для жизни на Земле.

Взгляд художника на поверхность и атмосферу ранней Венеры более 4 миллиардов лет назад. На переднем плане таинственный исследователь, удивленный, увидев полностью испарившиеся в небе океаны. © Маньчжурский

Однако это могло быть не всегда. Предыдущие исследования показали, что в прошлом Венера могла быть гораздо более гостеприимным местом с собственными океанами с жидкой водой.

Группа астрофизиков во главе с Женевским университетом (UNIGE) и Национальным центром компетенций в исследованиях (NCCR) PlanetS, Швейцария, исследовала, действительно ли у близнеца нашей планеты были более мягкие периоды.

Венера в последнее время стала важной темой исследований астрофизиков. ЕКА и НАСА решили в этом году 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, была ли на Венере когда-либо ранние океаны. Астрофизики под руководством Мартина Турбета, исследователя отдела астрономии факультета естественных наук UNIGE и члена NCCR PlanetS, 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, подобные 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 осталась 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 », — продолжает женевский исследователь.

Небольшие отличия с серьезными последствиями

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 своей «юности», 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 излучение Солнца 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 на самом деле могло быть неожиданной возможностью», — продолжает исследователь.

«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 ». Эти перспективы восхищают Эмелин Болмонт, для которой «эти увлекательные вопросы могут быть решены в новом Центре жизни во Вселенной, который только что был создан на факультете естественных наук UNIGE».