Fanns det liv på Venus. Fanns det liv på unga Venus? Vad planeten Venus är gjord av

Tatiana Zimina. Enligt ESA och IKI RAN.

En ögonblicksbild av Venus i det ultravioletta området (våglängd 0,365 mikron), tagen från ett avstånd av 30 000 km med hjälp av en kamera installerad på den europeiska rymdfarkosten Venera-Express. Bilden visar mörka och ljusa områden associerade med okända

För miljarder år sedan hade Venus troligen betydligt mer vatten än nu. Den europeiska rymdfarkosten Venera Express, som har opererat i Venusisk omloppsbana sedan april 2006, har bekräftat att planeten har förlorat stora mängder vatten tidigare.

Venus och jorden räknas externt liknande planeter- de har ungefär samma storlek, tyngdkraft och är väldigt lika i grundläggande kemisk sammansättning. Detta gör att vi kan anta att det tidigare på Venus, såväl som på jorden, fanns hav, vilket betyder att det kan finnas liv. Idag värms planeten upp till 460 ° C, och vatten finns bara i dess atmosfär och i så små mängder att om det kondenserar på planetytan bildar det ett endast 3 cm tjockt lager.

Varför tappade Venus sitt vatten? Enligt astrofysiker, en gång, från cirka 500 miljoner till 4 miljarder år från planetens födelse, under påverkan av solens ultravioletta strålar, sönderdelade vattenmolekyler till atomer - två väteatomer och en syreatom, och fördes bort , förmodligen av solvinden, in i det interplanetära rymden. Det gör trots allt inte Venus, i motsats till jorden magnetiskt fält, som kunde skydda den från solvinden - en ström av laddade partiklar som fritt bombarderar den övre atmosfären på den "blå" planeten och för bort joner från den.

Experiment utförda med Analyzer of Space Plasma and Energetic Atoms (ASPERA), installerad ombord på den europeiska rymdfarkosten, har visat att det verkligen finns enorma förluster av väte och syre på nattsidan av Venus, och i förhållandet som är karakteristiskt för vatten molekyler. Hastigheten för "utträde" för dessa atomer mättes. Samtidigt, som experiment har visat, innehåller de övre lagren av planetens atmosfär en ökad mängd deuterium, som, eftersom det är en tyngre atom i jämförelse med väte, mindre lätt dras ut ur planetens famn.

Enligt Colin Wilson från Oxford universitet(UK), experimentella bevis tyder på att Venus har haft mycket vatten tidigare. Detta betyder dock fortfarande inte att det fanns hav på dess yta.

Eric Chassfier från universitetet i Paris-Syd (Frankrike) utvecklade en matematisk modell enligt vilken vatten på Venus huvudsakligen fanns i dess atmosfär och endast existerade i de tidigaste stadierna av planetens utveckling, när den var i smält tillstånd. Efter att de sönderfallna vattenmolekylerna hade rymt ut i rymden sjönk temperaturen, vilket troligen ledde till att planetens yta stelnade. Det vill säga, enligt denna modell har det aldrig funnits några hav på Venus. Det är sant, även om Chassfiers modell visar sig vara korrekt, utesluter detta inte möjligheten att vatten kunde ha levererats till planeten av kometer efter att dess yta hade blivit fast. Detta vatten kan bli en livsmiljö för levande organismer.

Syftet med det europeiska uppdraget "Venus-Express" är att studera utvecklingen av Venus atmosfär och de flyktiga ämnen den innehåller: hur de uppstod och hur de interagerade med ytan, samt hur atmosfären interagerar med solvinden. Dessutom antogs det att experimenten skulle avslöja vulkanisk och seismisk aktivitet på planeten.

Utrustningen för den europeiska rymdfarkosten inkluderar flera vetenskapliga instrument skapade med deltagande av ryska forskare från IKI RAS och NPO. Lavochkin. Det är en högupplöst spektrometer och universell spektrometer (SPICAV-SOIR) designad för att studera atmosfärens vertikala struktur, temperaturprofiler, moln och små atmosfäriska komponenter. Och även en planetarisk Fourier-spektrometer, designad för optisk analys av atmosfären och studien av dess termiska struktur (enheten visade sig vara inoperativ).

Observera att Venus är huvudobjektet för forskning av ryska planetforskare; totalt 16 Venera-rymdfarkoster och två Vega-rymdfarkoster med landningsmoduler och ballongstationer lanserades till det. Tack vare mätningar tagna från den sovjetiska nedstigningen och landningen rymdstationer på 1970- och 1980-talen byggdes en grundmodell av Venus atmosfär.

För närvarande utvecklas det ryska projektet "Venus-D" (bokstaven "d" betyder "långlivad") för ytterligare studier av atmosfärens kemiska sammansättning, yta och klargörande av samma fråga: var försvann vattnet från planeten?

Den största skillnaden mellan landaren i det nya ryska rymdkomplexet är den relativt långa (flera dagar) prestandan hos dess vetenskapliga utrustning under förhållanden med höga temperaturer och tryck. (Landstigningsfarkosten från de tidigare venusiska stationerna arbetade på planeten i högst en och en halv timme.) Uppdraget kommer att omfatta ett orbitalblock, ett nedstigningsfordon och en flottilj av ballonger som kommer att flyga på höjder från 35 till 60 km och från vilken ytan kommer att undersökas. Lanseringen av rymdfarkosten är planerad till slutet av 2016.

Medan de studerade Venus upptäckte forskare sådana unika fenomen som superrotation och blixtnedslag. Blixtnedslag är ett av tecknen på liv, eftersom det tack vare det finns en separation av urladdningar, och blixten är ett nödvändigt steg i bildandet av nya mikroelement. Finns det liv på Venus?

De mest kraftfulla orkanerna på Venus

Forskningsapparaten Venera-Express upptäckte också att vindarna på Venus yta rör sig med en enorm hastighet (60 gånger snabbare än planetens rotationshastighet runt sin axel). Dessa orkaner vid polerna piska atmosfären till gigantiska cykloner. Dessa anomala vindar kallades superrotation.

På jorden är vindhastigheten ungefär densamma som planetens rotationshastighet, varför är allt annorlunda på Venus? Allt handlar om tätheten av moln, vars tjocklek når 19 km, så inte all energi från solen når planetens yta. Solens energi fångas i de övre lagren av täta moln och får dessa moln att röra sig med en enorm hastighet. För Venus är vindar med en hastighet på mer än 320 km/h ganska vanliga.

Vatten och blixtar på Venus

2006 upptäcktes även elektromagnetiska flammor i atmosfären. Detta var tecken på blixtnedslag. På jorden orsakas åskväder av vatten, men på Venus finns inget vatten. Det visade sig att blixtar bildas på grund av moln av svavelsyra från vulkanutbrott. Vindarna ger dessa moln energi, så blixtar dyker upp på Venus. Blixten är en del av livet, eftersom partiklar separeras under denna process.

Man upptäckte också att vulkanerna på Venus fortfarande är aktiva. Detta är en viktig upptäckt, eftersom i Solsystem det finns inte många platser där det finns vulkanisk aktivitet. Detta bekräftar ytterligare att Venus fortfarande är en levande planet och att det till och med kan finnas liv i en eller annan form.

Större delen av planeten Venus är täckt av stelnad lava, varför finns det så många? På jorden är vulkaner belägna längs tektoniska plattor, ackumulerad energi kommer ut genom dessa förkastningar och kyler därigenom jorden. På Venus finns inga tektoniska plattor, skorpan är fast. När det inte fanns tillräckligt med utrymme i skorpan verkade Venus koka, ett planetariskt utbrott av vulkaner inträffade, vilket förstörde stenar och bildade ett nytt landskap.

Forskare fick också reda på att det på vissa ställen på Venus finns stenar som bara kan bildas i vatten. Och dessa stenar är mycket äldre än de vulkaniska stenarna som nu täcker större delen av planetens yta. Det betyder att det fanns hav och hav på Venus.

Finns det liv på Venus?

Om Venus hade vatten och blixtar, då fanns det liv där en gång, finns det där nu? Rymdfarkosten har studerat planetens yta med hjälp av ultraviolett ljus. Det visade sig att det finns absorbatorer av ultraviolett ljus på planeten. Om mikroorganismer finns i en sur och varm miljö som Yellowstone Geyser, så kunde mikroorganismer anpassa sig till liknande förhållanden på Venus!

Forskare föreslår att livet inte är anpassat till Venus på grund av atmosfärstryck och hög temperatur, utan på ett avstånd av 48 km. från ytan är temperaturen bara 80 grader. Om livet började på Venus, så förångades mikroberna tillsammans med ångan när vattnet förångades.

Om terrestra lavar överlever utan vatten med hjälp av vattenånga, kan mikrober existera i het sur ånga.

Forskning visar att mikrober kan leva i mer än bara den övre atmosfären. Och teoretiskt sett kan Venus ha liv i heta sura moln.

Det är inte för inte som Venus fick smeknamnet "jordens onda tvilling": glödhet, uttorkad, täckt med giftiga moln. Men för bara en eller två miljarder år sedan kan de två systrarna ha varit mer lika varandra. Nya datorsimuleringar tyder på att tidiga Venus liknade vår hemplanet och kanske till och med är beboelig.

"Ett av Venus största mysterier är hur det hände att den skiljer sig så mycket från jorden. Frågan blir ännu mer intressant när man från den astrobiologiska sidan överväger möjligheten att Venus och jorden var väldigt lika under jordelivets gryning”, säger David Grinspoon från US Planetary Institute i Tucson, Arizona.

Grinspoon och hans kollegor var inte de första som antydde att Venus en gång var beboelig. Det liknar jorden i storlek och densitet, och det faktum att de två planeterna bildades nära varandra kan inte ignoreras, vilket tyder på att de skapades av liknande material. Venus har också ett ovanligt högt förhållande mellan deuterium och väteatomer, ett tecken på att den en gång hade en betydande mängd vatten som på mystiskt sätt försvann över tiden.

En konstnärlig skildring av klimatet på den moderna Venus. Kredit: Deviantart / Tr1umph

För att simulera tidig Venus vände sig forskarna till villkorsmodellen miljö används för att studera klimatförändringar på jorden. De skapade fyra scenarier, lite oense om detaljer, som mängden energi som tas emot från solen, eller längden på en Venusisk dag. Där informationen var knapp om Venus klimat, fyllde teamet i luckorna med kvalificerade gissningar. De lade också till ett grunt hav (10% av jordens havsvolym), som täcker cirka 60% av planetens yta.

När man tittar på utvecklingen av varje version över tiden, antog forskarna att planeten kan se ut som tidig jord och vara beboelig under en betydande period. Det mest lovande av de fyra scenarierna var modellen med måttliga temperaturer, tjocka moln och lite snöfall.

Kan det finnas liv på tidiga Venus? Om detta inte skedde är orsaken att hav och vulkaner kokade bort senare, vilket dramatiskt förändrade landskapet för cirka 715 miljoner år sedan. Ändå uteslöt teamet inte möjligheten av utvecklingen av liv i antiken på den andra planeten i solsystemet.

"Båda planeterna njöt förmodligen av varma oceaner av vatten i kombination med steniga stränder och organiska molekyler som kemiskt utvecklats i dessa hav. Så vitt vi förstår är det idag kraven på teorier om livets uppkomst”, säger David Grinspoon.

För att förstärka dessa fynd bör framtida uppdrag till Venus fokusera på tecken på vattenrelaterad erosion som skulle ge bevis på tidigare hav. Sådana tecken har redan hittats på Mars. NASA överväger för närvarande två potentiella Venus-utforskningsprojekt, även om inget har godkänts ännu.

Detta är den andra delen av 12 Space.com-serien "Life on Other Planets: What Would It Be Like?"

Med ett uttorkat, rödorange landskap och en yta som är tillräckligt varm för att smälta bly är Venus som helvetet i vårt solsystem.

Det är nu bortom vår tekniska förmåga att förbereda en acceptabel grund för livet på Venus, men så här skulle livet se ut om vi fortfarande kunde leva där ...

Venus uppfattas ofta som vår jords tvillingsyster eftersom storleken och sammansättningen av de två planeterna är densamma. Det är därför som NASA, ESA, sovjetisk kosmonautik och andra har skickat många rymdfarkoster sedan 1960-talet för att utforska den andra planeten från solen.

I början av 1990-talet gick NASA:s rymdfarkost Magellan in i en långsträckt polarbana runt Venus. Med hjälp av radar lyckades han kartlägga 98% av planetens yta (det gick inte att se hela ytan på grund av dess tjocka moln). Därefter var Venus bortglömd fram till 2005, då EKA lanserade sin rymdfarkost Venus Express för att studera planetens atmosfär.

"Venus yta skiljer sig mycket från andra planeter i vårt solsystem", säger Hokan Svedhem, projektledare för Venus Express. Radarbilder från Magellan visade att Venus yta är utsmyckad av berg, kratrar, tusentals vulkaner, av vilka några är mycket större än jordens, lavakanaler upp till 5 kilometer långa, ringliknande strukturer som kallas kronor och ett märkligt, skevt landskap som kallas mosaik....

Venus har dock slätter som täcker 2/3 av planeten. Dessa slätter skulle kanske vara det bästa stället att bryta ner huvudbasen för livet.

Att gå på Venus skulle inte vara en trevlig upplevelse. Planetens yta är helt torr eftersom planeten lider av en skenande växthuseffekt. Således är dess breda atmosfär fylld med värmefångande koldioxid, som håller planeten vid en konstant temperatur på cirka 465 grader Celsius.

Venus gravitation är nästan 91% av jorden, så du kan hoppa lite högre och objekt verkar lite lättare än på jorden. "Du skulle förmodligen inte ha märkt skillnaden i gravitation, men det du skulle ha märkt är den täta atmosfären", sa Svedhem. "Luften är så tjock att om du försökte röra händerna snabbt skulle du känna motstånd. Det skulle vara som om du är i vattnet."

Likaså skulle det vara svårt att missa en förändring i atmosfärstrycket. På jorden, vid havsnivån, trycker luft mot våra kroppar med en kraft på 14,5 psi, eller 1 bar, medan trycket på Venus yta är 92 bar. För att uppleva ett sådant tryck på jorden måste du gå ner i havet till ett djup av 914 meter.

Venus kretsar runt solen i 225 jorddagar och i 243 jorddagar kretsar den runt sin axel. "Men tiden från en middag till nästa är 117 jorddagar, eftersom Venus roterar i motsatt riktning", sa Swedham. Denna omvända rotation innebär att solen går upp i väster och går ner i öster.

"På jorden ser vi blå himmel, himlen på Venus ser alltid rödorange ut, på grund av koldioxidmolekylernas förmåga att sprida solljus. Man skulle inte se solen som ett separat objekt på den här himlen, snarare en gulaktig nyans bakom täta moln, och natthimlen skulle vara stjärnlös svart”, sa Svedhem.

Högt uppe i Venus atmosfär når vindar hastigheter på 400 km/h - snabbare än tornados och orkanvindar på jorden. Men på planetens yta är vindhastigheten bara 3 km/h. Även om det finns blixtnedslag på planeten når de bländande blixtarna aldrig ytan. Dessutom förhindrar den mycket höga temperaturen eventuella skurar från att beröra Venus land.

Till skillnad från jorden finns det inga jordbävningar på Venus, dess tektoniska plattor är inte tillräckligt aktiva och tar inte bort värme från ytan. Värmen står på en kritisk nivå i miljontals år och frigörs sedan plötsligt från någon mekanism, storskalig vulkanisk aktivitet, som förändrar planetens yta.

Men om du bestämmer dig för att klaga till vänner att lava har förstört din trädgård, förvänta dig inte ett snabbt svar. Ditt meddelande kommer att gå till jorden i flera minuter, i det ögonblick då planeterna är på det kortaste avståndet från varandra. När Venus är på andra sidan solen från jorden kommer ditt meddelande att ta nästan 15 minuter att komma hem.

Det finns uppenbara storlekslikheter mellan Venus och jorden. Och närvaron på den andra från solplaneten av en tät atmosfär, uppenbar för observatörer som använde till och med primitiva teleskop, har länge fått forskare att fundera på om det finns livet på venus.

Temperaturen på Venus

Det antogs som regel vara starkare än vår planet. Men inte tillräckligt för att skapa ett allvarligt hinder för livets existens där. Detta konstaterades till exempel av den engelske astronomen Richard Proctor 1870:

"Det är tydligt att med en sådan närhet av Venus till vår stjärna, är åtminstone större delen av dess yta olämplig för existensen av organismer som lever på jorden. Sådana förhållanden skulle utan tvekan göra solens värme nästan outhärdlig i ekvatorialområdena på planeten. Men i dess tempererade och subarktiska regioner måste klimatet vara väl anpassat till våra behov. Och livet där kan mycket väl existera ... ".

1918 kom den svenske kemisten och nobelpristagaren Svante Arrhenius till följande slutsats:

"Det finns mycket vatten på Venus ... större delen av dess yta ... är utan tvekan täckt av kärr motsvarande jorden, i vilka kolavlagringar har bildats ... Samma klimatparametrar som finns överallt leder till en fullständig brist anpassning till förändrade yttre förhållanden. Livet på Venus representeras alltså endast av de lägre. Mestadels, utan tvekan, tillhörande grönsaksriket. Och organismer av nästan samma typ finns över hela planeten."

Denna beskrivning av Venus, frusen i en sorts karbonperiod i världen, var den första i en serie spännande hypoteser som dök upp under första hälften av 1900-talet.

Hav och träsk

Under 1920-talet försökte forskare upptäcka vattenånga i de venusiska molnen. Men till allas förvåning hittades den inte. Istället för vattenånga hittades en stor mängd koldioxid. Detta verkade sätta stopp för träskteorin. Och en radikalt ny bild dök upp. Det började betraktas som damm, och ytan var en torr, vindblåst öken. Enligt en annan teori bestod Venus moln av formaldehyd.

1955 hävdade de amerikanska astronomerna Frank Whittle och Donald Menzel att den venusiska atmosfären kan vara rik på iskristaller. De är helt enkelt inte synliga i atmosfärens spektrum. Enligt deras version är Venus helt täckt av ett kolsyrat hav. Forskare hävdade att varje utskjutande landområde skulle ta bort det mesta av koldioxiden från atmosfären. Och de skulle fixa det i klipporna i form av karbonater (som det hände på jorden).

Den spännande hypotesen om ett planetariskt hav bebott av marina organismer uppstod. De verkade för drömmare som liknade de som fanns på jorden under den kambriska eran. Som slutade för 500 miljoner år sedan. Isaac Asimov beskrev sin vision av vattenvärlden i sin roman Lucky Starr and the Oceans of Venus från 1954.

Men förhoppningarna om att hitta åtminstone en pöl med flytande vatten på Venus, för att inte tala om liv före diluvan, förångades snabbt i slutet av 1950-talet och början av 1960-talet. Mätningar gjordes, utfördes först med radioteleskop på jorden och sedan med rymdfarkoster. De visade att det venusiska klimatet inte alls är gynnsamt, utan tvärtom - extremt fientligt.

Nästa steg är att skicka en sond för att testa dessa idéer. En föredragen utföringsform inkluderar en sond kopplad till luftballong... Det kommer att se ut som att det flyter rymdskepp... Ett sådant tillvägagångssätt skulle göra det möjligt att samla in prover av molndroppar och sedan skicka dem till jorden för analys.