Свинцовый «снег» Венеры

Ближайшая к Земле и вторая по удаленности от Солнца планета Солнечной системы скрывает множество загадок. Немало их удалось разгадать с началом эры межпланетных перелетов. Но, как это часто бывает, вместе с ответами человечество получило новые вопросы. Один из них звучал так: что заставляет высокогорные регионы Венеры лучше отражать лучи радаров, чем это делает поверхность большинства низменностей?

Снимок Венеры в ультрафиолетовом диапазоне, сделанный 10 февраля 1990 года американским космическим аппаратом Galileo во время гравитационного маневра по пути к Юпитеру. Источник: NASA

Из-за того, что Венера постоянно окутана плотными облаками, изучать ее рельеф можно только с использованием радиолокации (и частично — при наблюдениях в инфракрасном диапазоне). Первым космическим аппаратом, составившим ее радиолокационную карту, стал американский зонд Pioneer Venus Orbiter. Он работал на орбите вокруг «Утренней звезды» с декабря 1978-го по октябрь 1992 года — дольше, чем любой искусственный спутник другой планеты в XX веке. Оказалось, что разные участки венерианской поверхности отражают радиоволны по-разному: места, покрытые обломками и трещинами, на радарных изображениях выглядели более «светлыми», а равнины с плоской поверхностью — наоборот, более «темными» (хотя стоило бы ожидать, что именно они будут отражать радарные лучи лучше).

Это радарное изображение одного из «ярких» венерианских регионов Овда (Ovda) из верхнего левого в правый нижний угол пересекает постепенно снижающаяся впадина. Заметно, что в более высокой части (на снимке справа) ее поверхностные породы отражают радарные лучи интенсивнее, хотя в целом характер поверхности не меняется. С другой стороны, на возвышенностях по сторонам от впадины также присутствуют «темные пятна» с низкой радарною яркостью. Их природа до сих пор остается загадкой для ученых. Источник: NASA

Но больше всего ученых заинтересовали яркие «шапки», замеченные на верхушках всех венерианских гор, кроме пика Маат (многие исследователи склонны считать его действующим вулканом). Наличие этого феномена позже подтвердили советские аппараты «Венера-15» і «Венера-16», а также американский Magellan — он исследовал ближайшую планету с 1990 по 1994 год и позволил составить ее детальную топографическую карту. «Белые горы» Венеры очень напоминали заснеженные вершины земных горных хребтов. Объяснение этого явления очень простое: какое-то вещество испаряется в низинах, где температура превышает +470°C, и конденсируется на возвышенностях, где немного «прохладнее». Проблема заключалась в том, что подобрать нужное вещество для жестких условий «Утренней звезд» удалось не сразу. Наиболее очевидным «кандидатом» сначала считалась серная кислота, из которой состоят плотные венерианские облака, но позже оказалось, что даже на самых высоких точках поверхности температура значительно превышает точку разложения этого агрессивного соединения (тем более, что оно вряд ли «удержалось» бы на горных склонах). Поэтому планетологи начали поиски других вариантов.

Этот глобус Венеры создан с использованием данных радиолокации, переданных американским исследовательским аппаратом Magellan. Источник: NASA

Еще в 1994 году группа ученых из Центра исследований Земли и планетных наук при Университете Сент-Луиса (штат Миссури) высказала предположение, что в условиях Венеры некоторые вещества могут вести себя не так, как они обычно делают в земных лабораториях. Например, тугоплавкий минерал галенит (сульфид свинца) там начинает испаряться уже при температуре +450°C. Это значит, что он может присутствовать в заметной концентрации в нижних слоях венерианской атмосферы, а когда он попадает на большую высоту, то конденсируется, переходя сразу в твердое состояние — своеобразную «изморозь», только угольно-черного цвета. Впрочем, на радарных изображениях она будет казаться белой.

Трехмерная модель венерианской горы Сапас (Sapas Mons), построенная по данным космического аппарата Magellan. Вершина этой горы и ее окрестности укрыты тонким слоем вещества, хорошо отражающего лучи радаров. Источник: NASA/JPL

Недавно это предположение удалось экспериментально подтвердить сотрудница канадского Университета Саймона Фрезера Элизе Харрингтон (Elise Harrington), использовавшей в своих исследованиях также компьютерное моделирование. Она смогла найти еще одно «радарно-яркое» соединение, которое в условиях Венеры ведет себя похожим образом — сульфид тяжелого металла висмута.

Галенит в земных условиях. Источник: cdn.zmescience.com

Интересно, что на Земле месторождения свинца и висмута — достаточно ценных цветных металлов, используемых, в частности, в ядерной энергетике — постепенно исчерпываются, и для их добычи часто приходится серьезно углубляться в земную кору. На Венере их минералы буквально лежат на поверхности. Правда, до сих пор неизвестно, насколько мощным слоем они покрывают венерианские горы. Возможность узнать это (а также окончательно проверить выводы ученых) нам дадут только автоматические зонды, которые достигнут поверхности ближайшей планеты. На данный момент подобной миссии не планирует ни одно космическое агентство.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine