Новые компьютерные модели позволили предположить, что Венера могла быть пригодной для жизни в течение двух-трех миллиардов лет, причем возможно, она могла сохранять такие условия и по сей день. Однако предположительно 700 миллионов лет назад атмосфера планеты претерпела радикальную трансформацию; ученые пытаются понять, что ее вызвало.
Сегодня Венера далека от того, чтобы быть пригодной для жизни (во всяком случае, в знакомом нам виде): например, ее атмосфера на 96,5 процента состоит из углекислого газа, а средняя поверхностная температура составляет 462 градуса Цельсия. При этом, однако, данные, полученные рядом космических аппаратов за последние 40 лет, показали, что на Венере в прошлом мог быть океан — и если это действительно так, то планета в то время должна была бы иметь совершенно иные условия, позволявшие существовать воде в жидкой фазе (а значит, возможно, и жизни).
Чтобы изучить данное предположение, в новом исследовании ученые провели пять симуляций, основанных на различных уровнях покрытия Венеры водой. Одна из них включала океан глубиной 310 метров, другая — гораздо более мелководный, глубиной всего 10 метров, третья включала небольшое количество, спрятанное в почве; в данных сценариях Венера рассматривалась с такой топографией, какую она имеет сейчас, — в одном же из сценариев, для сравнения, планету представили с топографией, схожей с земной, и 310-метровым океаном; в пятом же сценарии Венера была представлена как мир, полностью покрытый океаном глубиной 158 метров.
Чтобы смоделировать условия среды 4,2 млрд лет назад, 715 млн лет назад и сегодня, ученые адаптировали модель общей циркуляции — для учета увеличения солнечной радиации, а также изменяющегося состава атмосферы.
«Сейчас Венера получает почти вдвое больше солнечного излучения, чем Земля, — отмечает Майкл Уэй (Michael Way), один из авторов нового исследования. — Однако во всех смоделированных нами сценариях Венера, как было обнаружено, могла бы поддерживать поверхностные температуры, подходящие для существования жидкой воды».
4,2 млрд лет назад, вскоре после формирования, Венера быстро остыла, а ее атмосфера была богата углекислым газом: как указывается, если развивалась наподобие Земли в течение трех следующих миллиардов лет, CO2 в атмосфере должен был быть поглощен силикатами в коре. И таким образом, к следующей рассматриваемой временной точке — 715 млн лет назад — на Венере, как указали модели исследователей, уже могла быть атмосфера с преобладанием азота и следами углекислого газа и метана; как предполагается, потенциально пригодные для жизни условия на планете могли существовать в течение двух-трех миллиардов лет, причем они могли сохраняться и по сей день.
Что же произошло — почему Венера превратилась в такой мир, каким мы его знаем сегодня? Исследователи предполагают, что между 715 и 700 млн лет назад произошел резкий вырос углекислого газа в атмосферу планеты — возможно, из-за вулканической активности; согласно предположению ученых, большие количества магмы выпустили CO2 в атмосферу, после чего затвердели, не достигнув поверхности, что создало барьер для обратного поглощения газа. Большие же количества углекислого газа в атмосфере, согласно предположению ученых, вызвали бесконтрольный парниковый эффект, который и привел Венеру к ее нынешнему состоянию.
Исследователи отмечают, что до сих пор есть существенные вопросы, на которые необходимо ответить, в том числе вопрос о том, являлась ли дегазация 715 и 700 млн лет назад единичным событием или же она была событием в серии, длившейся миллиарды лет. По словам Уэя, чтобы получить более детальное понимание истории и эволюции Венеры, необходимы новые миссии к данной планете.
