Жизнь на Венере могла погубить вулканическая катастрофа

В прошлом Венера могла быть покрыта океанами.

Иллюстрация NASA.

Сейчас поверхность Венеры представляет собой раскалённый необитаемый ад. Но, по данным нового исследования, эта планета могла быть пригодной для жизни в течение миллиардов лет, пока не случилось нечто страшное.

Венера — вторая от Солнца планета, и она получает почти в два раза больше солнечного тепла, чем Земля. Многие эксперты уверены, что в таких условиях ни один мир не мог бы иметь жидкую воду на поверхности. Экзопланеты, находящиеся в так называемой зоне Венеры вокруг своих звёзд, даже не рассматриваются как потенциально обитаемые.

Однако этот пессимизм может быть необоснованным. Такой вывод сделан в новом исследовании, представленном Майклом Уэем (Michael Way) из Института космических исследований НАСА имени Годдарда. Уэй выступил на Европейском конгрессе планетологов и Американского астрономического общества (EPSC-DPS 2019).

Учёный и его коллеги выполнили пять компьютерных симуляций, предполагающих разное количество воды на Венере.

Три из пяти изученных сценариев исходили из нынешней топографии Венеры, но различались предполагаемым количеством воды. В первом случае средняя глубина океана составляла 310 метров, во втором – 10 метров. Для сравнения: на Земле средняя глубина океанов измеряется километрами. В третьем сценарии на планете были лишь грунтовые воды. Ещё две модели были включены в исследование для контроля. В одной из них также был 310-метровый океан, но топография копировала рельеф не Венеры, а Земли. В пятом сценарии планета была полностью скрыта слоем воды глубиной 158 метров.

Исследователи учитывали трёхмерную циркуляцию атмосферы и океана, увеличение потока солнечного тепла в течение миллиардов лет (напомним, что звёзды по мере старения становятся всё более яркими) и изменение состава атмосферы.

Во всех пяти случаях оказалось, что температура на планете оставалась в пределах 20–50 °C в течение трёх миллиардов лет. Такой благоприятный климат сохранялся бы на этом небесном теле и сегодня, если бы 700–750 миллионов лет назад не начался катастрофический рост концентрации углекислого газа.

Сценарии рассматривали три ключевые точки в истории Венеры: 4,2 миллиарда лет назад, 715 миллионов лет назад и настоящее время.

4,2 миллиарда лет назад планета только что образовалась. В атмосфере на тот момент преобладал углекислый газ (как и на Земле в ту же эпоху).

Постепенно силикатные породы поверхности вступали в химические реакции с этим довольно активным веществом, изымая его из атмосферы. Если бы не катастрофические события, обратившие этот процесс вспять, 715 миллионов лет назад газовая оболочка Венеры по составу уже очень напоминала бы современную земную. По большей части она состояла бы из азота с небольшой примесью углекислого газа и метана, и этот состав сохранился бы до настоящего времени.

Был ли в атмосфере древней Венеры кислород? Ответ зависит от того, была ли она обитаемой. На Земле, как известно, этот газ создаётся живыми организмами.

Здесь весьма уместно вспомнить, что на нашей планете обнаружены прямые химические следы жизни возрастом 3,8 миллиарда лет, а в недавнем исследовании найдены ещё более древние свидетельства, притом что Земле всего 4,5 миллиарда лет. Так что три миллиарда лет благоприятного климата вполне могли обеспечить второму от Солнца миру развитие биосферы.

Однако 700–750 миллионов лет концентрация CO2 в атмосфере быстро выросла. Это вызвало парниковый эффект, разогревший Венеру до её нынешних 450 °C.

Что же произошло? Авторы полагают, что дело может быть в катастрофических излияниях магмы, в разы превосходящих аналогичные катаклизмы на Земле. Расплавленная порода выделяла в атмосферу огромное количество углекислого газа. Более того, покрыв планету застывшей коркой, она блокировала минералы, способные захватывать углекислоту из венерианского "воздуха". Впрочем, пока это лишь гипотеза.

Есть и ещё два допущения, которые предстоит проверить. Исследователи пока не уверены, как быстро комфортная температура установилась на поверхности новорождённой Венеры, и мог ли на ней образоваться океан.

"Нам нужно больше миссий, чтобы изучить Венеру и получить более подробное понимание её истории и эволюции, – констатирует Уэй. – Однако наши модели показывают, что существует реальная возможность того, что Венера могла быть обитаемой и радикально отличаться от той [планеты], которую мы видим сегодня".

Напомним, что на потенциальную обитаемость древней Венеры указывали и более ранние исследования. К слову, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) также писали о том, что жизнь до сих пор может теплиться в её облаках.