Венера могла быть первой обитаемой планетой

Как известно, Венера является крайне негостеприимным местом в Солнечной системе с экстремальными условиями у поверхности — средней температурой 462°C и атмосферным давлением, в 90 раз превышающим земное. Однако несколько миллиардов лет назад картина, возможно, была совершенно иной. По крайней мере, так утверждает команда планетологов Годдардовского института космических исследований NASA (Goddard Institute for Space Studies, Columbia University, New York).

Планетологи уже давно предполагали, что Венера образовалась из тех же ингредиентов, что и Земля, но прошла несколько иной эволюционный путь. Наблюдения, проведенные космическим аппаратом Pioneer Venus в 1980-х годах, позволили выдвинуть гипотезу о том, что на «Утренней звезде» также могли существовать океаны.

Конечно же, следует учитывать то немаловажное обстоятельство, что Венера расположена гораздо ближе к Солнцу (по сравнению с нашей планетой) и, следовательно, получает от него намного больше энергии. В результате уже на ранних этапах своей эволюции она понесла огромные потери — ее океан попросту испарился, а молекулы водяного пара под воздействием мощного солнечного ультрафиолетового излучения были «разбиты» на составляющие их кислород и водород, после чего последний беспрепятственно улетучился в космос.

При отсутствии воды на поверхности в венерианской атмосфере начал накапливаться углекислый газ, что способствовало возникновению и усилению так называемого парникового эффекта, результатом которого стали современные жесткие климатические условия. Предыдущие исследования показали, что на их формирование также повлияла скорость вращения планеты вокруг своей оси: в настоящее время полный цикл смены дня и ночи там равен 117 земным суткам.

До недавнего времени бытовало представление о том, что именно благодаря наличию мощной газовой оболочки (ее масса составляет 4,8×1020 кг — всего лишь втрое меньше массы океанов Земли) нынешняя скорость вращения Венеры достаточно низкая. Однако новые исследования заставили ученых усомниться в этом: выяснилось, что у планет с малой скоростью вращения вполне может существовать тонкая атмосфера, подобная современной земной. Следовательно, древняя Венера, даже имея другие атмосферные характеристики, могла бы вращаться вокруг своей оси так же медленно, как сейчас.

Другим фактором, влияющим на климат планеты, является топография. Вероятнее всего, из-за более неровного рельефа поверхностный покров древней Венеры был заметно суше земного, особенно в тропических зонах, что ограничивало количество водяного пара, поступающего в атмосферу, и ослабляло парниковый эффект. Такой тип рельефа оказывается наиболее подходящим для формирования на планете условий, способствующих возникновению жизни: с одной стороны, там было достаточно воды, с другой — большие пространства суши уменьшали ее чувствительность к изменениям мощности падающего на нее солнечного излучения.

Команда планетологов смоделировала изменения условий на гипотетической ранней Венере с атмосферой, подобной земной, в течение венерианского дня, с учетом средней глубины океана, рассчитанной по данным космического аппарата Pioneer Venus. Кроме того, ученые учли информацию о рельефе планеты, полученную при радиолокационных измерениях миссии Magellan, и «наполнили» низины водой, воссоздав контуры современных венерианских континентов.

В исследовании также учтены данные об интенсивности излучения древнего Солнца, которое в те времена было почти на треть тусклее. Но, тем не менее, Венера тогда все еще получала на 40% больше солнечного света, нежели сегодня получает Земля.

«Мы создали набор 3D-симуляций климата с использованием топографических данных миссии Magellan, спектральных оценок уровня освещенности 2,9 млрд и 715 млн лет назад, орбитальных параметров современной Венеры, а также первоначального объема океана и состава атмосферы согласно существующим теориям, — прокомментировал ход исследований их руководитель Майкл Уэй (Michael Way). — Используя эти параметры, мы определили, что такой мир мог иметь умеренные температуры, если период вращения Венеры вокруг оси не превышал 16 земных суток, несмотря на то, что поток падающего солнечного излучения был на 45-70% мощнее получаемого Землей в наше время… При современной же скорости вращения климат Венеры не мог бы оставаться оптимальным для жизни в эпоху, отдаленную от наших дней на 715 млн лет». Результаты исследований опубликованы в августовском номере журнала Geophysical Research Letters.