Ученые считают, что на Венере могли наблюдаться весьма приемлемые условия, где жидкая вода задержалась на 2-3 млрд. лет. Но более 780 млн. лет назад началась драматическая трансформация. В новом исследовании решили пересмотреть климатическую историю второй планеты от Солнца.
40 лет назад миссий НАСА Пионер зафиксировала намеки на то, что Венера в прошлом располагала небольшим океаном. Чтобы понять, мог ли на планете наблюдаться стабильный климат и жидкая вода, ученые создали 5 симуляций, учитывающих разные уровни покрытия поверхности водой.
Все 5 моделей показали, что Венера способна поддерживать стабильные температуры в пределах 20-50°C в течение 3 млрд. лет. Выходит, что сегодня на второй планете от Солнца мог бы наблюдаться умеренный климат, если б не серия событий, вызвавшая выброс углекислого газа примерно 700-750 млн. лет назад.
Три из 5 сценариев учитывали венерианскую топографию в том виде, который наблюдается сегодня. Эти модели рассматривали океан с глубиной в 310 м, мелкий слой воды – 10 м и небольшое количество воды в почве. Кроме того, они включили сценарий с земной топографией при 310-метровом океане и полностью океанический мир с глубиной в 158 м.
Чтобы смоделировать условия окружающей среды 4.2 млрд. лет назад, 715 млн. лет назад и в наше время, пришлось адаптировать 3D-модель общей циркуляции, что позволяет учесть рост солнечной радиации по мере эволюции нашей звезды.
Многие ученые уверены, что Венера находится за чертой внутренней границы зоны обитаемости (слишком близко к Солнцу). Но в новом исследовании думают иначе.
Сейчас на Венере наблюдается двойная норма солнечной радиации, чем на Земле. Но все модели показали, что планета все еще способна поддерживать поверхностные температуры, благоприятные для удерживания жидкой воды.
4.2 млрд. лет назад (вскоре после формирования) Венера завершила период быстрого охлаждения, а в атмосфере должен был доминировать углекислый газ. Если бы планета последовала по земному сценарию развития в течение следующих 3 млрд. лет, то углекислый газ поглотился б силикатными породами и зафиксировался на поверхности.
715 млн. лет назад в атмосфере, вероятно, доминировал азот со следами углекислого газа и метана. И такие условия (напоминают земные) могли бы сохраниться и до сегодняшних дней. Но по какой-то загадочной причине произошла дегазация, которая и превратила Венеру в самую горячую планету Солнечной системы.
Что за причина? Сложно сказать, но есть предположение. Возможно, выделилось большое количество магмы, которое выбросило двуокись углерода из расплавленных пород в атмосферу. Магма затвердела и создала барьер, не позволяющий повторно поглотить газ. Наличие большого объема углекислого газа привело к масштабному парниковому эффекту, «воспламенившему» планету.
Есть еще два загадочных момента, в которых нужно разобраться, прежде чем оценить потенциальную обитаемость Венеры. Первый связан с тем, насколько быстро Венера остыла и могла ли она конденсировать жидкую воду на поверхности.
Вторая загадка состоит в том, было ли глобальное событие по обновлению поверхности чем-то конкретным или же это просто последний этап в целой цепочке событий за миллиарды лет венерианской истории.
На эти вопросы нужно найти ответы. Но пока модели указывают на высокий потенциал Венеры по части обитаемости.
Источник: https://phys.org/news/2019-09-venus-habitable.html