Планета Венера не может быть более враждебной по отношению к жизни, чем какой мы ее знаем сейчас. Помимо того, что Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе, у нее также есть атмосфера, которая в 92 раза плотнее, чем у Земли, и на планете регулярно проходят сернокислотные дожди. Но, согласно многочисленным исследованиям, когда-то на Венере был гораздо более мягкий климат, а на ее поверхности даже были обширные океаны.
И для астрономов, и для геологов животрепещущий вопрос заключается в том, сколько воды удержала Венера во время переходного перехода? Согласно исследованию, представленному Моа Перссон из Шведского института космической физики (IRF), Венера фактически удерживала большую часть своей воды за последние 4 миллиарда лет. Вопреки тому, что ранее думали исследователи, Венера потеряла лишь небольшое количество воды из-за неконтролируемого парникового эффекта.
Для своей диссертации Перссон проанализировала данные, собранные прибором IRF Analyzer of Space Plasma and Energy Atoms (ASPERA-4), который изучал атмосферу Венеры в рамках миссии Европейского космического агентства (ESA) Venus Express. Этот инструмент измеряет истекающие частицы, покидающие атмосферу Венеры, чтобы узнать больше о том, как она взаимодействует с заряженными частицами от Солнца (также известного как солнечный ветер).
Основываясь на этих данных, Перссон стремилась определить, какая часть заряженных частиц (ионов), исходящих из атмосферы Венеры, была молекулами воды. Как объяснила Перссон в пресс-релизе IRF:
«Поверхность Венеры сегодня сравнима с адом. Она очень сухая и имеет температуру 460 градусов, но исторически поверхность была более гостеприимной с обилием воды, которая могла достигать глубины в несколько сотен метров, если равномерно распределиться по поверхности. Эта вода исчезла с Венеры. Моя диссертация показывает, что всего несколько дециметров этой воды улетело в космос».
В среднем два иона водорода (H +) уходят из атмосферы Венеры на каждый ион кислорода (O +), что указывает на потерю воды. Перссон показала, что количество вылетающих ионов водорода изменяется в течение 11-летнего солнечного цикла Солнца, при этом во время солнечного минимума теряется больше ионов, чем во время солнечного максимума (поскольку многие из них отбрасываются обратно в атмосферу солнечным ветром).
Между тем было обнаружено, что скорость ухода ионов кислорода возрастает с увеличением энергии восходящего солнечного ветра. Это указывает на то, что Венера эффективно препятствует тому, чтобы солнечный ветер лишил ее атмосферу составляющих. Основываясь на этой связи между солнечным ветром и скоростью убегания, Перссон затем рассмотрела, как активность Солнца менялась с течением времени.
Исходя из этого, она смогла экстраполировать скорость утечки воды из атмосферы Венеры на 3,9 миллиарда лет назад и обнаружила, что от 0,02 до 0,6 метра воды было бы потеряно по всей поверхности планеты. Это подтверждает, что Венера, возможно, когда-то была покрыта океанами, глубина которых составляла от десятков до сотен метров.
Другими словами, полученные ею результаты показывают, что текущий процесс утечки ионов водорода и кислорода на Венере не может объяснить потерю воды на ее поверхности. Между тем, это исследование в сочетании с миссиями, изучающими влияние солнечного ветра на атмосферы Марса и Земли, дают более полную картину того, как солнечный ветер играет активную роль в атмосферной эволюции.
Это также поднимает важные вопросы о том, что могло случиться с любой жизнью, существовавшей на Венере давным-давно. Как объяснила Перссон :
«В своей диссертации я подсчитала, сколько воды уходило с Венеры в прошлом. Я посмотрела, как сегодня на вылет ионов влияют изменения солнечного ветра и как солнечный ветер изменился с течением времени. Я надеюсь, что дальнейшие сравнения будут сделаны для атмосферных потерь Венеры, Земли и Марса. Это особенно интересно сейчас, когда на Венере могли быть обнаружены признаки жизни».
Изучая взаимодействие между солнечным ветром и атмосферными потерями на Венере, Земле и Марсе - с дополнительным преимуществом, зная, как это связано с потерей воды и влияет на обитаемость - ученые готовы раскрыть секрет того, как жизнь возникла в нашей Солнечной системе и почему одни планеты были в состоянии сохранить ее, а другие нет, пишет UniverseToday.
Написать комментарий