Планетологи с помощью численного моделирования установили, что у Венеры никогда не было океанов жидкой воды на поверхности, а ее мантия содержит чрезвычайно мало воды. Молекулы воды, углекислого газа и карбонилсульфида в ее атмосфере пополняются благодаря вулканической активности, считают исследователи. Это означает, что условия на поверхности планеты всегда были непригодны для жизни, нуждающейся в жидкой воде. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Astronomy .
Почему верили в существование воды на Венере?
Из-за подобия Венеры на Землю по размерам и типу поверхности, ученые долгое время предполагали , что миллиарды лет назад Венера могла напоминать Землю, имея более низкую температуру и океаны жидкой воды. В отличие от Марса, где следы воды удалось обнаружить, поиски воды на Венере осложняются ее плотной атмосферой с углекислым газом и серной кислотой, а изучение древних процессов на ее поверхности затруднено из-за значительного геологического обновления поверхности около 300 миллионов лет назад.
Одним из аргументов в пользу существования жидкой воды на древней Венере является соотношение дейтерия к водороду в атмосфере, в сто пятьдесят раз превышающее земное — это могло свидетельствовать о наличии в прошлом океане глубиной до пятисот метров. В то же время вода могла поступать от комет или освобождаться во время вулканической активности, компенсируя потери из-за диссоциации молекул и утечки водорода в космос. Чтобы окончательно оценить возможность существования океанов на Венере, ученые Кембридского университета провели моделирование ее поверхности.
Как проверяли наличие воды на Венере?
Есть два главных сценария эволюции Венеры. По первому, планета имела умеренный климат и неглубокие океаны, но активный вулканизм впоследствии создал густую атмосферу из углекислого газа и диоксида серы, что повлекло за собой сильный парниковый эффект. По второму сценарию Венера была сухой с самого начала — магматический океан испарял воду, которая терялась из-за атмосферы, не образуя океанов.
Два основных сценария эволюции Венеры: верхний предполагает испарение воды магматическим океаном и ее потерю из-за атмосферы, что привело бы к низкому содержанию водорода во внутренних слоях планеты, а нижний — вероятность существования неглубокого океана, который испарился из-за активности вулканов и парникового эффекта, что привело бы к высокому содержанию водорода. Constantinou, Shorttle & Rimmer. / Nature Astronomy, 2024
Для проверки этих теорий планетологи создали модель, оценивающую возможность наличия воды во внутренних слоях современной планетки. Ученые считают: если вода осталась в мантии, она находится в ее верхних слоях, снижая температуру плавления пород и способствуя их извержению. Потому состав вулканических газов на Венере может указывать на содержание воды в ее внутренних слоях.
Моделирование показало, что поступления веществ от малых тел Солнечной системы не способны компенсировать скорость потерь карбонилсульфида, углекислого газа и разрушающихся в атмосфере воды. Окисление поверхностных минералов также не может являться источником этих молекул. Если атмосфера Венеры стабильна, то газы должны поступать через вулканизм. Результаты указывают, что максимальное содержание воды в газах Венеры не превышает шести процентов, а внутренние слои планеты сухие.
Что это значит для обитателей Земли?
Новые результаты подтверждают сценарий «сухой Венеры» как наиболее вероятный. Это свидетельствует о разной геологической истории Земли и Венеры, а также о невозможности предсказания эволюции земной атмосферы на основе изучения Венеры. В ближайшие годы космические миссии — европейская орбитальная станция EnVision, индийский орбитальный аппарат Шукраян-1 и атмосферный зонд DAVINCI от NASA — смогут проверить эти выводы и рассказать больше об особенностях Венеры.