Читать «Знание-сила, 2008 № 05 (971)» онлайн - страница 42

Можно предположить, что в процессе геологической эволюции Венеры в космическое пространство улетучилось гораздо больше легких атомов водорода, а потому содержание дейтерия в атмосфере неуклонно повышалось. Ведь более легкие газы благодаря внешнему источнику энергии — например, солнечному теплу или ветру — легче преодолевают силу притяжения планеты, нежели тяжелые газы. Поэтому соотношение между обычным и тяжелым водородом со временем сдвигается в сторону дейтерия.

Избыток тяжелого водорода лишний раз свидетельствует, что на Венере в далеком прошлом имелась вода. По осторожным оценкам, количество воды на Венере в доисторические времена составляло, как минимум, 0,3 процента от того количества воды, что содержится в Мировом океане на нашей планете. Впрочем, современные модели возникновения планет не исключают того, что воды на Венере было тогда гораздо больше.

Так выглядит из космоса один из кратеров Венеры (его диаметр — 49 километров)

По мнению многих ученых, первичные атмосферы Венеры и Земли содержали большое количество водяных паров — иначе бы Венера не превратилась в огромный парник. «Парниковый эффект» на нашей планете примерно на 70 процентов обусловлен именно водяными парами, содержащимися в атмосфере Земли. По сравнению с этим углекислый газ, об ограничении выбросов которого мировые правительства так усиленно пекутся в последние годы, играет второстепенную роль в механизме планетарного потепления. На Земле водяные пары конденсируются, оседают росой, проливаются дождем, наполняя реки, озера и моря. Одновременно углекислый газ вымывается из атмосферы, а углерод постепенно связывается химическим путем, превращаясь в карбонаты.

Совсем иначе обстояло дело на Венере. Здесь стало слишком жарко для того, чтобы вода могла существовать в жидком виде. Содержание водяных паров в атмосфере планеты непрестанно росло. Однако у Венеры не было магнитного поля, и потому к ее поверхности беспрепятственно проникал поток высокоэнергетичных заряженных частиц, приносимых солнечным ветром. Эти частицы разлагали молекулы водяного пара на атомы водорода и кислорода, которые легко улетучивались в космическое пространство. Так Венера превратилась в невероятно жаркую и сухую пустыню. Зато значительная часть углерода, имевшегося на Венере, теперь в виде пелены углекислого газа обволакивает планету.

Эти выводы подкрепляются модельными расчетами, выполненными недавно российским ученым Юрием Куликовым из Полярного геофизического института в Мурманске и опубликованными в журнале Planetary and Space Science. Он задался целью выяснить, как влияли гипотетические периоды солнечной активности на состояние первичной атмосферы Венеры, а для этого взял за ориентир поведение современных молодых звезд, напоминающих наше Солнце.

Согласно его модели, в пору своей молодости Солнце испускало особенно большое количество рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Куликов и его коллеги обратили внимание на то, что в ту эпоху Солнце подвергало первичную газовую атмосферу только что сформировавшихся планет очень серьезным испытаниям. Ее верхний слой, экзосфера, разогревался до 800° С, при этом огромные количества водорода улетучивались в космос. «Судя по предварительным расчетам, от 5 до 20 процентов воды всех земных морей улетучилось в космос», — полагает соавтор исследования, австрийский астроном Хельмут Ламмер. Это существенно больше прежней оценки — порядка 0,3 процента.