Давайте будем честными: в Солнечной системе действительно нет хорошего места для людей, кроме Земли. Но это не значит, что все плохие места были созданы равными; а Венера настолько негостеприимна, насколько это возможно для каменистой экзопланеты умеренного пояса. В последние годы появляется все больше свидетельств того, что так было не всегда. Что когда-то Венера в дикой своенравной юности могла быть обитаемой, с прекрасным климатом и даже с жидкими океанами.
Что ж, может нам стоит все это забыть. Согласно новому исследованию, моделирующему климат Венеры и Земли в первые годы их существования, так называемая сестра-планета Земли никогда не остыла бы настолько, чтобы позволить конденсироваться воде в жидкость.
Кажется, токсичная адская планета, всегда была токсичной адской планетой.
Венера во многом похожа на Землю. Она похожа по размеру и составу, и когда-то, когда Солнце было моложе и прохладнее, у нее должен был быть более умеренный климат.
Сейчас он совсем не умеренный. Небо Венеры заполнено густыми облаками серной кислоты, а ее атмосферное давление на нулевой высоте почти в 100 раз превышает земное. Если и этого недостаточно, она невероятно горячая, со средней температурой поверхности 471 градус по Цельсию.
Но из-за сходства между двумя планетами ученые считают, что Венера может быть признаком того, что ждет Землю в будущем, поскольку яркость Солнца продолжает расти.
Это особенно актуально, если Венера когда-то была похожа на Землю с жидкими океанами, и предыдущие исследования нашли доказательства того, что это могло быть так, особенно когда Солнце было примерно на 30 процентов тусклее (и, следовательно, холоднее), чем сегодня.
Однако здесь имеется Парадокс слабого молодого Солнца — наблюдаемое противоречие между палеоклиматическими данными и астрофизическими моделями эволюции Солнца. При таких температурах Земля должна была быть замороженным ледяным шаром, но у нас есть доказательства того, что жидкая вода появилась относительно рано.
Взгляд художника на поверхность и атмосферу ранней Венеры более 4 миллиардов лет назад. На переднем плане таинственный исследователь, удивленный, увидев полностью испарившиеся в небо океаны. Фото: Manchu
Группа исследователей под руководством астронома Мартина Турбета из Женевского университета в Швейцарии не только показала, что Венера никогда не была похожа на Землю, но и нашла решение парадокса слабого молодого Солнца.
«Мы смоделировали климат Земли и Венеры в самом начале их эволюции, более 4 миллиардов лет назад, когда поверхность планет еще была расплавленной», - сказал Турбет. «Связанные с этим высокие температуры означали, что любая вода должна присутствовать в виде пара, как в гигантской скороварке».
Чтобы этот пар конденсировался в облака и пролился дождем на поверхность, Венера должна была остыть в течение нескольких тысяч лет. Это могло произойти только в том случае, если бы облака сформировались, чтобы заблокировать солнечную радиацию от поверхности Венеры.
Моделирование климата, проведенное командой, показало, что облака могли образоваться на молодой Венере, но только на более прохладной ночной стороне планеты. Это не только не предотвратило бы попадание солнечной радиации на дневную сторону, но и сделало бы планету теплее, создав мощный парниковый эффект на ночной стороне.
Это означало бы, что водяной пар никогда не мог конденсироваться в атмосфере, не говоря уже о достаточных количествах, чтобы пролиться дождем на планету и заполнить целые океаны на протяжении тысячелетий. Это подтверждает понятие «паровой Венеры», которое было впервые предложено в 2013 году с использованием более простого моделирования.
Интересно, однако, что работа команды показала, что «паровая Земля» тоже могла возникнуть, даже с более слабым Солнцем. Фактически, если бы солнечное излучение было сильнее, Земля могла бы стать такой же, как Венера.
Исследование показало, что вместо того, чтобы заморозить жидкую Землю, слабое молодое Солнце позволило бы нашей насыщенной паром планете достаточно остыть, чтобы вода могла конденсироваться в жидкость.
Однако, как именно Земля и Венера оказались на столь разных эволюционных путях, далеко не подтверждено, и это загадка, которую планетологи хотели бы разгадать. Даже если это не повлияет на наше будущее, это может помочь нам найти другие пригодные для жизни миры в более широкой галактике Млечный Путь.
«Наши результаты основаны на теоретических моделях и являются важным строительным блоком в ответе на вопрос об истории Венеры», - сказал астроном Дэвид Эренрайх из Женевского университета.
«Но мы не сможем окончательно решить этот вопрос на наших компьютерах. Наблюдения за тремя будущими венерианскими космическими миссиями будут иметь важное значение для подтверждения - или опровержения - нашей работы».
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Источник: EurekAlert!, Science Alert
