Вчені змоделювали клімат молодої Венери

На зорі космічної ери багато вчених сподівалися, що умови на поверхні Венери нагадують земні та там існує життя. Але зібрані міжпланетними місіями дані вщент розбили ці очікування. Виявилося, що у плані життєздатності друга планета є повним антиподом Землі. Середня температура поверхні становить 460°C, а атмосферний тиск перевищує 90 атмосфер. Жодна відома нам форма життя не протримається за таких умов і кілька секунд.

Сучасна Венера (ліворуч) та гіпотетична молода Венера (праворуч). Джерело: NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech

Але, хоча зараз поверхня Венери абсолютно непридатна для життя, це не означає, що так було завжди. Згідно з сучасними уявленнями, відразу після формування вона була вкрита океаном рідкої магми, а венеріанська атмосфера містила велику кількість водяної пари. Подальші події залежали від часу застигання цього магматичного океану. Якщо воно тривало довго (близько 100 млн років), то під дією сонячного випромінювання вода в газовій оболонці планети поступово розщепилася на кисень і водень. Останній, як найлегший газ, випарувався б у космос, а кисень — поглинувся магмою. В результаті після затвердіння поверхні Венера відразу стала б планетою із сухою поверхнею, практично без води.

Можливі сценарії розвитку клімату Венери. Джерело: M.J. Way and A.D. Del Genio, J. Geophys. Res.

Але якщо океан магми завмер швидко (протягом кількох мільйонів років), значна частина водяної пари повинна була сконденсуватися, і в результаті Венера придбала б власну гідросферу. Команда співробітників Інституту космічних досліджень імені Ґоддарда вирішила дослідити цю можливість. За допомогою суперкомп’ютера NASA вони змоделювали 45 можливих сценаріїв подальшого розвитку клімату планети за різних варіантів складу атмосфери, кількості сонячного випромінювання, періоду обігу та топографії.

Моделювання показало, що якщо рання Венера мала океан, то за певних факторів він міг проіснувати майже три мільярди років. За словами дослідників, умови, найбільш схожі на земні, були отримані у симуляції №28. Якщо вихідний тиск на поверхні досягав приблизно чверть земного, атмосфера була багата на азот, а середня глибина океану становила 310 м, то на полюсах планети навіть міг випадати сніг.

Візуалізація однієї з симуляцій клімату стародавньої Венери, в якій вона мала океан. Джерело: M.J. Way and A.D. Del Genio, J. Geophys. Res. Планети.

Але, навіть якщо «Ранкова зоря» і була колись життєздатною, поступове збільшення сонячної активності та потужні вулканічні виверження призвели до незворотного парникового ефекту, що спричинило втрату океану та радикальну трансформацію газової оболонки планети. Єдине місце, де могло вціліти гіпотетичне венеріанське життя – верхні шари атмосфери. В цей час розроблено декілька проєктів астробіологічних місій, призначених для перевірки цієї можливості. Одна з них може бути запущена компанією Rocket Lab у 2023 році.

За матеріалами: https://www.nccs.nasa.gov