Этот перевод материала с портала The Conversation. Планетолог Университета штата Северная Каролина Пол Бирн рассказывает об исследованиях Венеры и о том, почему это так трудно.
Прямо у нас по соседству расположена планета, которая с первого взгляда очень похожа на нашу собственную. Венера и Земля имеют примерно одинаковый размер и сформированы из одних и тех же материалов вокруг одной и той же звезды.
И действительно – инопланетный астроном, наблюдающий за этими двумя планетами из другой звёздной системы на расстоянии в несколько световых лет от нас не увидел бы между Венерой и Землёй отличий. Но если вы кое-что знаете об условиях на поверхности Венеры, то вы понимаете, что она совсем не похожа на Землю. Температура, как в самоочищающейся печи, атмосфера из углекислого газа, сернокислотные облака. Не райское место, мягко говоря.
Как же так вышло, что две столь схожие по составу и размерам планеты, расположенные рядом в одной звёздной системе, получились такими разными? Этот вопрос волнует всё больше учёных-планетологов. Он же мотивирует людей создавать концепции миссий по исследованию Венеры. Если учёные смогут понять, почему Венера стала такой, какой она стала, это внесёт больше ясности в другой интересный вопрос: насколько уникальная наша собственная планета. Земля – это правило? Или исключение?
Я учёный-планетолог. Я заворожён процессами формирования планет. Венера – это мой особый интерес, так как она даёт нам представление о развитии мира, который когда-то мог быть неотличим от нашего собственного.
Некогда голубая Венера?
Современные представления о прошлом Венеры показывают довольно радужную картину – некоторое время назад на планете было гораздо больше воды, чем она имеет сейчас. Возможно, что существовали целые океаны. Но по мере того, как Солнце становилось всё ярче и горячее, температура на планете возросла, а следовательно прекратилось и существование воды – она просто испарилась.
Так Венера выглядела в далёком прошлом в представлении художника
Испарённая вода (водяной пар) наполнила атмосферу Венеры. Планета заболела парниковым эффектом и до сих пор не может от него выздороветь. Происходили ли на Венере когда-либо тектонические процессы, подобные тем, что происходят на Земле – неизвестно. Для этих процессов вода имеет ключевое значение. И даже если бы они там были, то парниковый эффект смог бы их остановить.
Но конец тектонических процессов не означает конец геологической активности: значительные запасы внутреннего тепла планеты продолжают нагревать магму, и она выходит на поверхность в виде огромных лавовых потоков. Возраст поверхности Венеры составляет примерно 700 миллионов лет. Поверхность, конечно, очень старая, но она всё равно моложе, чем у Марса, Меркурия или Луны, возраст поверхности которых превышает несколько миллиардов лет.
Изучаем планету номер два
Взгляд на Венеру прошлого, как на богатый водой мир – это всего лишь гипотеза. На самом деле учёные планетологи не знают, что стало причиной таких радикальных изменений условий на поверхности. Люди вообще знают о Венере меньше, чем о других внутренних планетах Солнечной системы. А всё потому, что она ставит перед исследователями непростые и уникальные задачи.
Взять, например, исследование поверхности с помощью орбитального аппарата. У Луны и Меркурия с этим никаких проблем нет – отсутствие атмосферы на этих телах предоставляет возможность изучать поверхность во всех деталях. Но плотная венерианская атмосфера требует обязательной установки радара для изучения того, что за ней скрыто. Если же мы хотим углубить свои знания и спуститься – нас ждёт неприятная температура в 470 градусов по Цельсию. А это означает, что обычная электроника не продержится там и пары часов. И рядом не стоит с Марсом, на котором роверы работают годами. Жара, кислотность и непрозрачность атмосферы – это основные факторы, которые сделали Венеру непопулярным объектом для исследований в течение последних нескольких десятилетий.
Тем не менее, в 21-ом веке к Венере организовали две миссии. «Венера-Экспресс» Европейского космического агентства успешно отработала 8 лет: с 2006-го по 2014-ый год. Также к нашей соседке отправился аппарат Японского космического агентства под названием «Акацуки» (или PLANET-C), который хоть и столкнулся с некоторыми трудностями, но продолжает работать на орбите до сих пор.
Это изображение Венеры в ультрафиолетовом диапазоне, полученное космическим аппаратом «Акацуки» 7 декабря 2015 года с расстояния в 72000 километров
Но человечество не всегда игнорировало Венеру: в период с 60-е по 80-е годы к планете было отправлено 35 миссий! Миссия NASA «Mаринер-2» была первой, в которой удалось совершить пролёт вблизи Венеры. Это произошло в 1962 году. Советский аппарат «Венера-9» стал первым аппаратом, который сумел передать снимки поверхности планеты. А с аппарата «Венера-13» были получены первые звуки с поверхности. Последняя миссия NASA по изучению Венеры – аппарат «Магеллан» – была запущена в 1989 году. Спустя 5 лет аппарат бросили гореть в атмосферу, но перед этим он смог картографировать с помощью радара почти всю поверхность Венеры.
Аппарат «Магеллан» был запущен 4 мая 1989 года. В верхней части снимка видна антенна с высоким коэффициентом усиления
Возвращение на Венеру
За прошедшие несколько лет от NASA поступило несколько предложений по миссии к Венере. Последняя выбранная миссия планетарного уровня – отправка октокоптера на Титан, спутник Сатурна. Но и для нашей горячей соседки кое-что задумано. Проект называется VICI (Venus In situ Composition Investigations) и предполагает исследование Венеры с помощью посадочного аппарата. Учёные хотят определить состав горных пород и минералов в этом суровом мире.
Среди планируемых миссий также миссия Европейского космического агентства по картографированию поверхности в высоком разрешении EnVision и российская миссия Венера-Д (о которой на сайте выходил замечательный материал).
EnVision
Люди наконец-то обратили внимание на планету-соседку. Но одна орбитальная миссия и миссия с высадкой на поверхность не решат всех вопросов, которые перед нами стоят.
Нам нужна устойчивая программа по исследованию Венеры, чтобы довести объём того, что мы о ней понимаем до уровня тех знаний, которыми мы располагаем о Луне или Марсе. Это займёт много времени, к тому же придётся потратить много денег, но я верю, что это того стоит. Если мы определим причину того, почему Венера стала раскалённым шаром с очень густой атмосферой, то мы поймём процессы, которые оказывают влияние на формирование землеподобных планет вблизи своих звёзд. И Венера под вечно сияющим Солнцем поможет нам понять судьбу Земли.