01.04.2009

Вода наточила гранит на Венере

Следы древних океанов воды на Венере найдены. Высокогорья на планете светятся так, будто сделаны из гранитов, а низины – из базальтов. Благодаря воде и тектонике плит ровно также выглядела бы Земля, помести её сейчас на место Венеры и окутай плотной атмосферой нашей соседки.

Ещё в первой половине XX века нашу ближайшую планетарную соседку Венеру считали почти двойником Земли и едва ли не райским уголком Солнечной системы. И пока Николай Степанович Гумилёв писал, что «На Венере, ах на Венере, у деревьев синие листья», астрономы прилагали усилия, чтобы заглянуть под могучий облачный слой планеты и разглядеть хоть какие-то следы – если уж не жизни, то хотя бы воды или кислорода.

В реальности всё оказалось не так симпатично, как виделось поэту. Сначала подробные наблюдения с Земли, а затем и данные с советских космических аппаратов, отважившихся нырнуть под толстый слой венерианских облаков, нарисовали совсем иную картину. Условия в «райском уголке» скорее адские. Огромное давление на поверхности, облака из капелек серной кислоты, постоянно проливающиеся дождём в нижние слои атмосферы, безжизненный пустынный ландшафт, бесконечные вулканические камни. И главное – чудовищный парниковый эффект, благодаря которому средняя температура на дне воздушного океана планеты составляет около +450 по Цельсию. Это куда горячее +220oC, при которых рекомендуется запекать мясо в духовке.

Возможно, что так было не всегда. 4,5 миллиарда лет назад, когда Солнечная система только сформировалась, само Солнце было менее ярким, а в атмосфере Венеры могло ещё не быть столько CO2. Основная масса газа выделилась из венерианских пород с течением времени в результате того катастрофического потепления, которое этот газ сам и создавал. Более того, по мнению некоторых планетологов, первые 1–2 миллиарда лет потепление планеты могло сдерживать интенсивное образование облаков в относительно тонкой тогда атмосфере. В течение этого времени на Венере могла существовать вода, и – кто знает – может быть, даже жизнь.

Чуть более года назад «Газета.Ru» писала о способе, который придумали планетологи для проверки гипотезы о существовании на древней поверхности Венеры водных океанов. Ответ они предлагали искать в минерале тремолите, до которого через лаву, застывшую на поверхности планеты позже, мог бы добуриться межпланетный зонд вроде тех, что разрабатывались в СССР перед закрытием программы «Венера».

Не исключено, что сложная межпланетная миссия и не потребуется. Группе японских, португальских и американских учёных под руководством Джорджа Хасимото из Университета города Кобэ

удалось разглядеть на Венере признаки фельзических, кислых горных пород – грубо говоря, гранитов, – образующихся лишь в присутствии значительного количества воды.

Такие породы хуже излучают в инфракрасном диапазоне, и именно перепады излучающей способности разглядели планетологи.

Эти перепады учёные обнаружили при анализе данных, полученных почти 20 лет назад космическим аппаратом Galileo с помощью панорамного спектрографа NIMS в ближнем инфракрасном диапазоне. Статья Хасимото и его коллег вышла в Journal of Geophysical Research в очень неудачный для популяризации момент – 31 декабря ушедшего года. К счастью, её заметил редактор астрономических новостей Nature Брюс Дормини, описавший работу и выводы из неё.

Собственно, основной аргумент в пользу наличия целых водных океанов на поверхности Венеры в её далёком прошлом – это не просто присутствие гранитов, а их распределение по поверхности. Как выяснили планетологи, в среднем в инфракрасном диапазоне темнее выглядят гористые области планеты, в то время как низины излучают больше – при той же температуре, которая на ночной стороне планеты практически постоянна.

Поскольку хуже излучают именно кислые породы, аналогия напрашивается немедленно: на Земле кислые граниты – это континентальная порода, а основные базальты – океаническая.

Если поместить нынешнюю Землю на место Венеры, испарить c неё океан и окутать венерианской атмосферой, то выглядеть она будет ровно так же, как то, что увидел прибор NIMS космического аппарата Galileo.

Гранит образуется на большой глубине, во взаимодействии мантийных пород с водой при высоких температуре и давлении (условия на дне океанов не подходят, потому базальты там остаются базальтами). Отсюда можно предположить, что на молодой Венере даже существовала тектоническая активность, подобная нынешней земной. Океанические плиты «подныривали» под континентальные, захватывая с собой воду, и здесь, на глубине в десятки и сотни километров, «варился» гранит и подобные ему кислотные породы.

Впрочем, замеченная корреляция между высотой и инфракрасной светимостью участков поверхности планеты – возможно, слишком нетвёрдое основание для так далеко идущих выводов.

Кроме того, все выводы Хасимото основываются на сложной модели венерианской атмосферы.

Ведь непосредственно «увидеть», как излучают низины Венеры и как светятся её высокогорья, нельзя, мешает очень плотная атмосфера планеты. Чтобы восстановить их излучающую способность, Хасимото и его коллегам пришлось решать устрашающе сложную задачу переноса энергии в атмосфере. Выдержит ли она проверку временем, покажет только будущее.

А пока авторы работы собираются применить ту же модель переноса – может быть, слегка доработанную – к куда более подробным данным, собранным космическим аппаратом Venus Express, обещает соавтор работы Сэйдзи Сугита. Возможно, это займёт и не один год, но на очереди японский Venus Climate Orbiter, старт которого запланирован на следующий, 2010 год.

Артём Тунцов

Источники:

1. Газета.Ru