Фотография Венеры, сделанная японским зондом Акацуки в 2016 году, после чего обработанная с добавлением ИК- и УФ-изображений.
Думаю, многие мечтали покинуть планету Земля и отправиться исследовать Солнечную систему, даже не осознавая, насколько хорошо мы устроились здесь. У нас много воздуха, целые океаны жидкой воды, достаточно сильное планетарное магнитное поле, которое защищает нас от космического излучения, и приемлемая гравитация, которая заставляет наши мышцы быть в тонусе, а не раздавливает нас и не делает супергероями, способными прыгать на десяток метров.
Но, тем не менее, мы исследуем соседние планеты, где можно побывать и, возможно, даже жить. И Марс в настоящее время максимально популярен: с пяток различных компаний и организаций соревнуются между собой, чтобы первыми построить домик на Красной планете.
А что насчет Венеры? Она примерно того же размера, что и Земля, и такой же массы. Да и немного ближе к нам, чем Марс. И точно теплее, чем красный собрат, где положительные температуры — редкость даже на экваторе. Так почему бы нам не попробовать колонизировать сестру Земли?
Ответ известен, пожалуй, любому старшекласснику: Венера — настоящий ад.
Путешествие Данте
При описании Венеры сложно преувеличить ужасы, творящиеся там. Серьезно, представьте себе самую худшую планету — и, скорее всего, Венера будет хуже.
Начнем с атмосферы. Если вы думаете, что смог от пожаров в Сибири ужасен, вам следует понюхать Венеру. Ее атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа с давлением на поверхности в 90 раз больше, чем на Земле. Такой «прессинг» на нашей планете находится на глубине в 900 метров — не каждая подводная лодка такое выдержит. Атмосфера Венеры настолько густая, что движение сквозь нее будет похоже скорее на плавание, чем на ходьбу. И лишь 4% этой атмосферы составляет знакомый нам азот, но из-за огромного давления по массе его больше, чем в атмосфере Земли, хотя здесь его почти 80% по объему.
И завершают картину облака из серной кислоты. Да-да, той, пары которой смертельны для человека, а ее 40% раствор способен растворить серебро и палладий.
Облака из серной кислоты обладают высокой отражающей способностью, что придает Венере характерный блеск. Они настолько хорошо отражают свет, а остальная часть атмосферы настолько густая, что менее 3% солнечного света, достигающего Венеры, фактически попадает на поверхность. Это означает, что стоя на этой планете вы будете лишь смутно осознавать разницу между днем и ночью.
Но, несмотря на отсутствие солнечного света, температура на Венере достаточно высока, чтобы плавить свинец, в среднем более 370 градусов по Цельсию. В некоторых местах, в самых глубоких расселинах, температура достигает 450 градусов по Цельсию — этого достаточно для того, чтобы сама земля светилась багрово-красным цветом.
А если говорить о суточном цикле, то Венера движется по орбите, пожалуй, самым необычным способом среди всех планет Солнечной системы. С одной стороны, она вращается назад, то есть Солнце восходит на западе и садится на востоке. Во-вторых, это происходит невероятно медленно: год на Венере длится 225 земных суток, а день — 243. Иными словами, на Венере год короче суток.
Кроме того, у Венеры когда-то была тектоника плит, но теперь ее нет, так что ее поверхность не меняется миллионами лет.
Прямо в ад
Так как же сестра Земли стала такой?
Поскольку Венера сделана почти из того же материала, что и наша Земля, и имеет примерно такие же размер и массу, ученые почти уверены, что в начале существования Солнечной системы Венера была достаточно приятной планетой. Вероятно, она имела жидкие океаны воды на поверхности и белые пушистые облака, усеивающие синее небо. Чем не Земля, не правда ли?
Но четыре с половиной миллиарда лет назад наше Солнце было другим. Оно было меньше и тусклее. Когда звезды, подобные нашей, стареют, они постепенно становятся ярче. Итак, в те времена Венера четко попадала в середину обитаемой зоны Солнца — области Солнечной системы, планеты в которой имеют оптимальную температуру, чтобы поддерживать жидкую воду на поверхности.
Но Солнце постоянно стареет и нагревается, поэтому эта обитаемая зона неуклонно сдвигается дальше, вглубь нашей планетарной системы. И когда Венера приблизилась к внутреннему краю этой зоны, условия на ней стали ухудшаться.
Тогда на Венере стала подниматься температура, океаны начали испаряться, выбрасывая в атмосферу много водяного пара. Этот водяной пар очень хорошо улавливает тепло, что еще больше повышало температуру поверхности, что приводило к еще большему испарению океанов, что приводило к попаданию еще большего количества водяных паров в атмосферу, и так далее — в результате нагрев вышел из-под контроля.
В конце концов, Венера превратилась в безудержную теплицу, в которой вся вода находится в атмосфере, задерживая большую часть тепла, а температура на поверхности продолжает стремительно расти.
Жидкая вода, которая была на поверхности, помогала сохранять тектонику планеты, в некотором смысле добавляя смазку в механизм движения тектонических плит. Но без Мирового океана движение плит остановилось, и поверхность Венеры перестала меняться. Тектоника играет решающую роль в регулировании количества углекислого газа в атмосфере. По сути, углерод связывается с различными химическими элементами в грязи и камнях, и они в конечном итоге захораниваются глубоко под поверхностью планеты в течение миллионов лет, когда тектонические плиты, взаимодействуя друг с другом, «подныривают» одна под другую.
Но без этого процесса углерод, который раньше был «заперт» в камнях и грязи на дне венерианских океанов, просто медленно дегазировался в атмосферу или выбрасывался в нее в результате извержений вулканов. С учетом того, что со временем водяной пар в атмосфере распадался под воздействием достаточного сильного солнечного излучения, более летучий водород уходил в космос, а кислород с углеродом при высоких температурах создали углекислый газ, который в итоге и стал доминировать в венерианской атмосфере.
Обитаемая зона Солнца на данный момент. Пока что в нее входят Земля и Марс, но в будущем она сдвинется к Юпитеру, а возможно и дальше.
Чем гуще становилась такая атмосфера, тем сильнее она тормозила вращение планеты, так что сутки на Венере теперь идут дольше года. В итоге за 100 миллионов лет, пока шел этот процесс, сестра Земли полностью растеряла подходящие для жизни условия.
Возможное будущее Земли
Вот такая печальная история приключилась с Венерой. И, что самое грустное — это и наша судьба тоже. Наше Солнце продолжает стареть и становиться все ярче и ярче, и обитаемая зона медленно, но неуклонно отодвигается все дальше от него. В какой-то момент в течение следующих нескольких сотен миллионов лет и Земля приблизится к внутреннему краю обитаемой зоны. Наши океаны испарятся. Температура начнет неумолимо расти. Движение тектонических плит прекратится. Углекислый газ заполнит атмосферу.
После этого наша Солнечная система станет вместилищем не одного ада, а двух. Если, конечно, мы самостоятельно не превратим Землю в него раньше.
