Астрономы наносят удар по теории о том, что на поверхности Венеры когда-то была жидкая вода

Сравнение размеров Венеры и Земли. Автор: NASA/JPL/Magellan

Группа астрономов обнаружила, что Венера никогда не была пригодна для жизни, несмотря на десятилетия предположений о том, что наша ближайшая планета-соседка когда-то была гораздо больше похожа на Землю, чем сегодня.

Исследователи из Кембриджского университета изучили химический состав атмосферы Венеры и пришли к выводу, что сегодня внутри нее слишком сухо, чтобы на ее поверхности когда-либо было достаточно воды для существования океанов. Вместо этого планета, вероятно, на протяжении всей своей истории была жарким и негостеприимным миром.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, имеют значение для понимания уникальности Земли и поиска жизни на планетах за пределами нашей Солнечной системы. Хотя многие экзопланеты похожи на Венеру, исследование предполагает, что астрономам следует сосредоточить свое внимание на экзопланетах, которые больше похожи на Землю.

Несмотря на эти экстремальные условия, на протяжении десятилетий астрономы исследовали, были ли когда-то на Венере жидкие океаны, способные поддерживать жизнь, или же сейчас в ее густых облаках существует какая-то таинственная форма «воздушной» жизни.

"Мы не будем знать наверняка, может ли Венера поддерживать жизнь, пока не отправим зонды в конце этого десятилетия", - сказала первый автор Тереза Константину, аспирантка Кембриджского института астрономии. - Но, учитывая, что на Венере, скорее всего, никогда не было океанов, трудно представить, что на ней когда-либо существовала жизнь, подобная земной, для которой требуется жидкая вода".

При поиске жизни в других частях нашей галактики астрономы обращают особое внимание на планеты, вращающиеся вокруг своих звезд-хозяев в обитаемой зоне, где температура такова, что на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Венера дает четкое представление о том, где находится эта обитаемая зона вокруг звезды.

"Несмотря на то, что это ближайшая к нам планета, Венера важна для науки об экзопланетах, потому что она дает нам уникальную возможность исследовать планету, которая эволюционировала совсем не так, как наша, прямо на границе обитаемой зоны", - сказал Константину.

Существует две основные теории о том, как могли эволюционировать условия на Венере с момента ее образования 4,6 миллиарда лет назад. Во-первых, когда-то условия на поверхности Венеры были достаточно умеренными, чтобы поддерживать воду в жидком виде, но из-за безудержного парникового эффекта, вызванного широкомасштабной вулканической активностью, на планете становилось все жарче и жарче.

Вторая теория заключается в том, что Венера родилась горячей, и жидкая вода никогда не могла конденсироваться на поверхности.

"Обе эти теории основаны на климатических моделях, но мы хотели использовать другой подход, основанный на наблюдениях за текущим химическим составом атмосферы Венеры", - сказал Константину.

"Чтобы поддерживать атмосферу Венеры стабильной, любые химические вещества, удаляемые из атмосферы, также должны восстанавливаться в ней, поскольку внутренняя и внешняя части планеты находятся в постоянном химическом взаимодействии друг с другом".

Исследователи рассчитали текущую скорость разрушения молекул воды, углекислого газа и карбонилсульфида в атмосфере Венеры, которые должны быть восстановлены вулканическими газами для поддержания стабильности атмосферы.

Вулканизм, благодаря поступлению газов в атмосферу, открывает окно в недра скалистых планет, таких как Венера. Когда магма поднимается из мантии на поверхность, она высвобождает газы из более глубоких слоев планеты.

На Земле извержения вулканов происходят в основном из-за пара, поскольку недра нашей планеты богаты водой. Но, основываясь на составе вулканических газов, необходимых для поддержания атмосферы Венеры, исследователи обнаружили, что вулканические газы на Венере состоят не более чем на шесть процентов из воды. Эти сухие извержения предполагают, что недра Венеры, являющиеся источником магмы, выделяющей вулканические газы, также обезвожены.

В конце этого десятилетия миссия НАСА "ДАВИНЧИ" сможет проверить и подтвердить, всегда ли Венера была сухой и негостеприимной планетой, совершив серию полетов и отправив на поверхность зонд. Полученные результаты могут помочь астрономам сузить кругозор при поиске планет, которые могут поддерживать жизнь на орбитах вокруг других звезд в галактике.

"Если Венера была пригодна для жизни в прошлом, это означало бы, что другие планеты, которые мы уже обнаружили, также могут быть пригодны для жизни", - сказал Константину. "Такие приборы, как космический телескоп Джеймса Уэбба, лучше всего подходят для изучения атмосфер планет, расположенных близко к их звезде-хозяину, таких как Венера. Но если Венера никогда не была пригодна для жизни, то это делает венероподобные планеты в других местах менее вероятными кандидатами на создание условий, пригодных для жизни.

"Нам бы очень хотелось выяснить, что Венера когда—то была планетой, намного более близкой к нашей, поэтому в некотором смысле грустно осознавать, что это не так, но, в конечном счете, более полезно сосредоточить поиск на планетах, которые, скорее всего, смогут поддерживать жизнь - по крайней мере, на земле. по крайней мере, жизнь, какой мы ее знаем."

Большая экспозиция: Тереза Константину, Сухие недра Венеры, ограниченные химическим составом атмосферы, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02414-5. www.nature.com/articles/s41550-024-02414-5

Источник: University of Cambridge