401
Серед інших пекельних умов, Венера є абсолютно сухою, незважаючи на те, що колись на ній було багато води. Куди ж вона поділась? Новий аналіз пояснює це “дисоціативною рекомбінацією”, яка спричинила втрату атомів водню вдвічі більшими темпами, ніж попередні оцінки.
Письменники-фантасти колись писали свої твори в океанах Венери, яка, за їхніми уявленнями, знаходилася під цими нескінченними хмарами. Коли космічні апарати перевірили нашого сусіда, жахлива спека дала зрозуміти, що там немає рідкої води – але де ж уся водяна пара? Вчені продовжують розмірковувати над тим, чому Венера гаряча і суха, а не гаряча і волога, і які наслідки це може мати для планет з більш гостинними температурами.
Венера, ймовірно, на початку свого існування мала приблизно таку ж кількість води, як і Земля. Проте її залишилося в стотисячну частку, і вся вона знаходиться в атмосфері, а не розподілена між льодом, океаном і повітрям, як на Землі.
Парниковий ефект на Венері з турбонаддувом википів би її воду, що призвело б до виходу пари. Однак, якби вся справа полягала у втраті пари, то вода, еквівалентна глобальному шару глибиною 10-100 метрів (33-330 футів), повинна була б залишитися позаду.
“Для аналогії, уявімо, що я вилив воду з пляшки з водою. Там все одно залишилося б кілька крапель”, – сказав доктор Майкл Чаффін з Університету Колорадо в Боулдері у своїй заяві. Чаффін є частиною команди, яка звинувачує молекулу HCO+, яку вони вже визначили як головного винуватця того, що Марс втратив більшу частину своєї води.
Існують докази, які підтверджують впевненість у тому, що Венера колись мала кількість води, подібну до земної. Дейтерій (ізотоп водню з одним нейтроном) має меншу ймовірність зникнення, ніж звичайний водень, і співвідношення водню до дейтерію показує, скільки його колись було.
Незалежно від того, чи в атмосфері Венери мало H2O, чи багато, частина його з’єднується з вуглекислим газом на висотах, утворюючи HCO+. Однак у верхніх шарах атмосфери також є багато вільних електронів, які рекомбінують з HCO+, утворюючи чадний газ і атоми водню.
Як найлегший елемент, водень легко виривається з-під гравітації малих планет, якщо не має важчого партнера, який би його закріплював. На відміну від гелію, водень легко зв’язується з іншими атомами, тому за звичайних умов він залишається вдома. HCO+ є сходинкою до того, щоб водень став вільним на достатньо довгий час, щоб вирватися назовні. У випадку Венери, на думку Чаффіна та співавторів, його вивільнилося так багато, що його не вистачило для утворення води, і кисню довелося зв’язуватися з чимось іншим.
Щоб пояснити висушений стан Венери, команда вважає, що в її атмосфері мало бути набагато більше HCO+, ніж передбачалося раніше.
Коли весь водень буде втрачено, HCO+ зникне, але автори не думають, що ми ще до цього дійшли. Вони вважають, що ще можна буде виявити невеликі кількості цієї молекули, щоб підтвердити їхню гіпотезу. “Один з дивовижних висновків цієї роботи полягає в тому, що HCO+ насправді має бути одним з найпоширеніших іонів в атмосфері Венери”, – каже Чаффін.
Після включення HCO+ в моделі, Чаффін та співавтори виявили, що очікувана кількість води приблизно відповідає тому, що ми бачимо сьогодні, і співвідношення водню до дейтерію також знаходиться в правильному діапазоні.
Жоден з космічних апаратів, які ми відправили на Венеру, не виявив жодного HCO+. Однак команда вважає, що це тому, що інструменти, які вони несли, не були пристосовані для його виявлення.
Майбутнє дослідження інертних газів, хімії та зображень Венери в глибоких шарах атмосфери (DAVINCI) не змінить цього, але якщо це пояснення буде визнано правдоподібним, то майбутні місії можуть це зробити. На цьому ґрунтується набагато більше, ніж наше розуміння Венери.
“На Венері було не так багато місій, – каже співавтор дослідження доктор Ерін Кангі. “Але нові заплановані місії будуть використовувати десятиліття колективного досвіду і процвітаючий інтерес до Венери для дослідження екстремальних умов планетарної атмосфери, еволюції і придатності для життя”.
“Вода дійсно важлива для життя, – додав Кангі. “Нам потрібно зрозуміти умови, які підтримують рідку воду у Всесвіті, і які, можливо, призвели до дуже сухого стану Венери сьогодні”.
