Неудивительно, что Венера сухая. Она известна своими адскими условиями: плотными сернистыми облаками, кислотными дождями, атмосферным давлением, сравнимым с самыми глубокими океанами Земли, и температурой поверхности, достаточно высокой, чтобы расплавить свинец. Но нехватка воды – это не просто отсутствие дождя и океанов: здесь также нет льда и водяного пара. Как и Земля, Венера находится в зоне Златовласки нашей Солнечной системы, поэтому, когда она впервые образовалась, на ней было много воды. Так куда же делась вся вода Венеры?
Венера — чрезвычайно сухая планета, хотя так было не всегда. В какой-то момент истории начался безудержный парниковый эффект, завершившийся нынешним экстремальным состоянием. Большинство моделей сходятся во мнении, что в результате этого процесса была бы удалена большая часть первоначальной воды, но некоторое ее количество все равно должно остаться. И все же наблюдения показывают нам, что воды практически нет вообще. Ученые-планетологи из Университета Колорадо в Боулдере полагают, что нашли объяснение: за это может быть ответственна молекула под названием HCO+, находящаяся высоко в атмосфере Венеры. К сожалению, им, возможно, придется дождаться будущих миссий на Венеру, прежде чем они смогут это подтвердить.
До середины 20 века Венеру считали близнецом Земли. Обе планеты примерно одинакового размера и массы, и обе они находятся в обитаемой зоне Солнца – области, где могут существовать температуры, достаточно высокие, чтобы растопить лед, но не настолько горячие, чтобы вода превращалась в пар. Долгое время считалось, что под сияющим белым облачным покровом Венера должна иметь климат, аналогичный земному. Авторы научной фантастики даже писали истории о посетителях Венеры, исследующих зеленые джунгли и встречающихся с экзотическими цивилизациями. Но правда гораздо суровее: Венера — экстремальное место, с дождями из серной кислоты, сокрушительным атмосферным давлением и температурой поверхности, достаточно высокой, чтобы расплавить свинец. Но так было не всегда.
Общее предположение среди астрономов и планетологов состоит в том, что и Земля, и Венера зародились с одинаковым количеством воды. Но что-то произошло, что привело к выбросу огромного количества углекислого газа в атмосферу, что привело к экстремальному парниковому эффекту. Высокие температуры растопили весь лед и выкипели всю жидкую воду, наполнив атмосферу водяным паром. Большая часть этого горячего пара в конечном итоге улетит в космос, высушивая планету, но некоторая часть должна остаться. Загадка заключается в том, что обычные модели предсказывают гораздо больше оставшегося водяного пара, чем есть на самом деле. Итак, что случилось?
Согласно исследованию, проведенному доктором Эрин Канги и доктором Майком Чафином из Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP), ответом может быть молекула под названием HCO+. В своей более ранней работе по изучению атмосферы Марса они обнаружили процесс, с помощью которого эта молекула может удалять воду из атмосферы планеты. В своей новой статье они предполагают, что тот же процесс может происходить и на Венере. Единственная загвоздка в том, что эта молекула никогда не была обнаружена в атмосфере Венеры.
К сожалению, доказательств, подтверждающих эту теорию, мало. HCO+ никогда не обнаруживался в атмосфере Венеры. Однако Канги и Чафин отмечают, что это связано с тем, что никто никогда не искал его, и ни одна из миссий, отправленных на Венеру, не была оснащена приборами, которые могли бы его обнаружить. Однако они с оптимизмом смотрят на будущие миссии.
«Один из неожиданных выводов этой работы заключается в том, что HCO+ на самом деле должен быть одним из самых распространенных ионов в атмосфере Венеры», — говорит Чаффин.
«На Венеру было не так уж много миссий», — добавляет Канги. «Но недавно запланированные миссии будут использовать десятилетия коллективного опыта и растущий интерес к Венере для изучения крайностей планетарных атмосфер, эволюции и обитаемости».
Сообщество планетологов проявляет все больший интерес к Венере, и в будущем планируется провести ряд миссий для ее более детального изучения. Одним из примеров является запланированная НАСА миссия по исследованию благородных газов, химии и визуализации глубокой атмосферы Венеры (DAVINCI). DAVINCI сбросит на поверхность зонд, который будет изучать атмосферу на разных высотах по мере ее падения. К несчастью для Канги и Чафина, он не предназначен специально для поиска HCO+, но может выявить и другие подсказки, подтверждающие или опровергающие их теорию. Но они сохраняют оптимизм в отношении того, что в будущем будут отправлены дополнительные миссии с необходимыми инструментами, которые они смогут использовать для проверки своей работы.
