Венера раскроет секреты зарождения жизни на Земле
Венера занимает особое место в семействе планет. Это самый суровый мир в Солнечной системе. Температура ее поверхности около 460 º C, которая расплавила бы свинец и в считанные секунды сожгла человека, а его останки были бы раздавлены атмосферой, в 92 раза плотнее, чем земная. Плюс ко всему, густые облака токсичной серной кислоты постоянно окутывают планету.
Венера получила свое название в честь богини любви, но она больше похожа на видение средневекового ада. Тем не менее, астрономы и космические инженеры, которые впервые показали ужасную природу Венеры 50 лет назад, вновь обратили свои взоры к этой мрачной, непригодной для жизни планете. По иронии судьбы, такое негостеприимное место, как они считают, может предоставить важную информацию о существовании обитаемых экзопланет, вращающихся вокруг других звезд в нашей галактике. Также считается, что Венера может хранить секреты геологической эволюции нашей планеты и появления здесь жизни.
В последние месяцы от Европейского космического агентства (ЕКА) и его американского коллеги НАСА поступает шквал новых предложений, чтобы отправить беспилотный космический корабль на нашего ближайшего планетарного соседа. Венера, злой близнец Земли, может вскоре вновь оказаться в центре внимания. «Венера и Земля, на первый взгляд, две наиболее похожих планеты в Солнечной системе, - говорит Колин Уилсон из Оксфордского университета. - Они почти одного размера, и их орбиты лежат в сравнительно теплой, пригодной для жизни области относительно Солнца. Однако, один из этих миров мягкий и приятный, в то время как другой совершенно негостеприимный. Почему?» В настоящее время у ученых нет ответов. Почему хорошие планеты портятся, как это случилось с Венерой, остается загадкой, и этот факт имеет значение для поиска обитаемых экзопланет в другом месте галактики.
«Мы можем, используя мощные космические телескопы, обнаружить экзопланету в перспективной орбите вокруг звезды, но не сможем определить, пригодна ли она для жизни, - говорит Ричард Гель из Имперского колледжа в Лондоне. - Может оказаться, что выбранная планета является, по сути, еще одной Венерой, миром, враждебным по отношению к жизни, даже если и находится в благоприятном месте. Поэтому мы должны знать, какие факторы облагородили Землю, а какие обрекли Венеру, если мы надеемся найти другие планеты, которые могли бы поддерживать жизнь». Это и объясняет изобилие миссий, которые в настоящее время предлагают ученые. Один из этих проектов, возглавляемый Гелем, известный как «ЭнВижен», включает запуск робота-зонда ЕКА, стоимостью около 500 миллионов евро, оснащенного мощным радаром с синтезированной апертурой (РСА), который будет делать снимки объектов и пейзажей на орбите вокруг Венеры. Это позволит ученым заглянуть сквозь густые облака, которые окутывают планету, чтобы увидеть карту ее поверхности в деталях. Две аналогичных миссии были предложены другими группами американских ученых НАСА.
Одна известна как «Рейвен» (радар на Венере), другая называется «Веритас». В каждом случае инженеры используют усовершенствованную технологию РСА, которая впервые была использована космическим кораблем НАСА «Магеллан» при составлении карты поверхности Венеры в начале 90-х годов. Вглядываясь сквозь облака Венеры, «Магеллан» показал мир, покрытый лавовой равниной, на которой не было обнаружено никаких признаков деятельности тектонических плит, как на Земле. Важно отметить, что зонд показал, что эта лавовая равнина относительно не пострадала от метеоритных бомбардировок, из чего можно сделать вывод, что она была сформирована совсем недавно, около 500 миллионов лет назад. «Примерно в то же время начала развиваться сложная жизнь на Земле, - говорит Гель. - Тем не менее, на Венере, очевидно, произошло что-то совсем другое».
Остается неясным, такая поверхность Венеры - это результат единственного вулканического эпизода или следствие серии небольших извержений. «Магеллан» нашел следы древних кальдер на Венере, но они не представили никаких доказательств того, были ли они все еще активны. Однако, в 2005 году европейский зонд «Венера Экспресс» обнаружил внезапные скачки уровня диоксида серы в атмосфере планеты, что позволяет предположить, что имеющиеся там вулканы по-прежнему активны. Понимание природы вулканизма на второй от Солнца планете может иметь решающее значение в понимании создания адских условий, которые в настоящее время доминируют на Венере. «Облака над Венерой состоят из серной кислоты, и они поддерживают обширный запас углекислого газа на планете, который производит интенсивный разогревающий эффект, - говорит Уилсон. - Эти облака должны рассеиваться с течением времени, но они остаются. Это предполагает, что они пополняются диоксидом серы, наиболее вероятно, из вулканов. Отсюда и наш интерес к вулканам Венеры».
Астрономы также указывают на еще один ключевой фактор, который мог повлиять на развитие жгучей атмосферы Венеры: полное отсутствие воды. Засушливость не может быть удивительной, учитывая чрезвычайные температуры на поверхности планеты. Тем не менее, даже верхним слоям атмосферы Венеры, которые являются относительно прохладными, не хватает водяных паров. Должно быть, определенные события в прошлом планеты вызвали ее испарение. «Атмосфера на ранней Земле состояла из водяного пара и углекислого газа, - говорит Уилсон. - Различные процессы, в том числе появлений живых организмов, привели к уменьшению содержания углекислого газа и увеличению количества кислорода. Такого никогда не случалось на Венере, хотя мы подозреваем, ее ранняя атмосфера также состояла из водяного пара и углекислого газа. Ее близость к Солнцу сделала ее немного жарче и вода, возможно, испарилась в космос, оставляя только диоксид углерода, который является мощным парниковым газом. Отсюда и такая высокая температура». Таким образом, небольшие различия в начальных условиях обрекли Венеру. На Земле вода пережила примитивные морские формы жизни, которые внесли значительный вклад в уровень углекислого газа.
Они поглощали углекислый газ и превращали его в карбонат кальция для своих раковин. Эти существа погибали, а их раковины сформировали толстые слои на морском дне. Конечный результат - огромные известняковые отложения, которые в настоящее время охватывают большую часть планеты. Таким образом, углекислый газ был извлечен из атмосферы и сброшен на морское дно, превратившись в осадочные породы. Ученые подсчитали, что если выпустить весь углекислый газ, который ушел на формирование известняковых отложений на планете, то его уровень бы соответствовал Венере и превратил наш мир в теплицу. Таким образом, условия на ранней Земле, которые были немного прохладнее, чем на Венере, предотвратили нашу планету от потери влаги. Это, в свою очередь, сыграло решающую роль в процессе формирования жизненных форм, которые затем урегулировали уровень парниковых газов в атмосфере и сохранили нашу планету пригодной для жизни.