Двойник Земли. Какие секреты хранит Венера

Изучение Марса — космический мейнстрим. Но наши ученые не за попсу. Не авантюризм, а здравый смысл повел их к Венере. Они первые поняли, что Венера — ключ к загадке возникновения Земли и помощь в битве с глобальным потеплением. Hi-Tech Mail.Ru провел разбор причин полетов на Венеру, поговорив с доцентом Физтеха Александром Родиным и исследователем космоса из Оксфордского университета Колином Уилсоном.

Венера была сестрой Земли

На такой планете, как Венера, вам точно не захочется жить. Она окутана облаками из серной кислоты. Кислорода нет — атмосфера на 96 процентов состоит из углекислого газа. Жара у поверхности достигает 500 градусов по Цельсию, а давление в 93 раза превышает земное. Один день на Венере длится 243 земных суток.

Венера размером, массой и составом похожа на Землю сильнее остальных планет Солнечной системы. Когда-то мы похожим образом развивались рядом с молодым Солнцем. Но потом планета погибла. Ученые хотят изучить эволюционные шаги Венеры и выяснить причины климатической катастрофы. И понять — а не грозит ли нашей планете такое же будущее.

Венера подсказывает вариант климатической эволюции планеты и предупреждает, что климат — хрупкая субстанция с большим количеством неизвестных. Венера способна ответить на вопрос: а не ошибемся ли мы и не повторим ли ее судьбу?

Александр Родин

руководитель лаборатории инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер МФТИ. Участник проекта «Венера-Экспресс»

Планета потеряла воду и задохнулась

Вода с Венеры буквально улетучилась — выпарилась, как из забытой на плите кастрюли. Поток заряженных частиц (это называется солнечным ветром) унес в космос атомы водорода и кислорода. Восстанавливающему баланс дождю не из чего было формироваться. Из-за потепления произошел мощный взрыв атмосферы.

Ученые связывают пропажу воды со слабым магнитным полем Венеры. Оно в 3000 раз ниже земного и свободно пропускает солнечный ветер. Сравните на картинке различия в защите двух планет.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ

Радиация из космоса остается под плотным слоем углекислого газа и кислотных облаков. Как Венера приобрела такую «шапку» — непонятно. Но она продолжает расти и сейчас. «Запасы» углекислого газа и серы пополняются из окисленной поверхности Венеры. По мнению ученого Оксфордского университета Колина Уилсона, на планете продолжаются извержения вулканов.

Почему невозможно жить на Венере

Нет кислорода, воды, давление превышает земное в 93 раза

Температура поверхности 500 градусов, сильный парниковый эффект

Венера показывает нашу эволюцию

Как машина времени, Венера переносит в один из возможных вариантов неприглядного будущего планеты. Вот что может сотворить с планетой космос или подземные процессы. Или к чему приведет повышение концентрации углекислого газа и испарение океана из-за неконтролируемой деятельности человека.

«Знак равенства между Землей и Венерой не поставишь. Это как опыты на лабораторных крысах. Можно проверить на них теории, просмотреть устройство живого организма. Полученный результат примерно можно переносить на человека», — проводит аналогию Родин.

Меркурий, Венера, Земля, Марс — планеты земной группы. Их роднит между собой высокая плотность, строение (кора, мантия, ядро) и состав.

Препарируя Венеру как мышку, человек понимает ее нынешнее устройство и может судить о формировании «организма». Венера приближает к пониманию законов природы и физики, сформировавших наш мир.

«Венера больше похожа на Землю, чем Марс. Но все три планеты формировались примерно в одно и то же время. Сравнение процессов в атмосфере и геологии этих планет дает мощный инструмент к пониманию устройства мира», — объясняет Уилсон.

Изучение Венеры даст ответы на вопросы:

Как образовалась Земля

Какое у Земли будущее

В чем причины климатических катастроф и как предсказать глобальное потепление

Как устроены появились планеты Солнечной системы

Пионерские исследования и «Венера — русская планета»

Первую половину прошлого века считалось, что облака Венеры образовались из-за огромного океана. Ученые думали — раз есть океан, то есть и жизнь. Возможно, такая же как наша. Поэтому в 60-е годы прошлого века, пока NASA изучало Марс, отечественные ученые стали пионерами в освоении Венеры. Вот краткая летопись полетов к планете и достижений:

1961 год. Первый запуск космического аппарата в межпланетное пространство. С Байконура улетел советский аппарат «Венера-1»

1970 год. Первая успешная посадка космического аппарата на другую планету. На Венеру села «Венера-7»

С 1961 по 1983 годы в космос улетели 16 советских «Венер» и совершили 10 успешных посадок

1984 год. СССР отправил к Венере стокилограммовый «шарик» с гелием — аэростатный зонд «Вега» (от названия целей исследования — Венера и комета Галлея)

«Венеры» нашли в составе коры базальты, похожие на земную океаническую кору и на горные магматические породы Земли

Советские аппараты первые и единственные сфотографировали поверхность Венеры

Только наша страна проявила к Венере столько внимания. Сесть на нее сумели вообще только советские аппараты. Успех СССР и породил расхожий научный мем «Венера — русская планета».

2005 год. К Венере полетел дубль европейского аппарата «Марса-Экспресс». По рекомендациям российских ученых его перекрасили в белый цвет. На нем уполовинили солнечные батареи, переставили антенну (Земля для Венеры с другой стороны) и поставили измеритель магнитного поля и мини-фотокамеру. Так появился «Венера-Экспресс».

«Венера-Экспресс» проработал на орбите 9 лет

Окончательно подтвердил гипотезу о парниковом взрыве

Открыл «побег» изотопов водорода и кислорода с солнечным ветром

Обеспечил ученых всего мира данными для изучения на десятки лет вперед

Уникальные черно-белые и цветные панорамные снимки поверхности планеты сумели получить только советские аппараты.

NASA подключается и это хорошо

Новая миссия к Венере планируется уже в 2026 году. Ее осуществят российский Институт космических исследований (ИКИ) РАН вместе с NASA. Американцы поняли фундаментальное значение Венеры в изучении эволюции жизни и планет. И хотят сотрудничать с нашими специалистами, как с самыми опытными знатоками Венеры.

Сайт ИКИ сообщает о проекте аппарата «Венера-Д». Д — значит долгоживущая. Новый аппарат должен изучать поверхность Венеры несколько недель или даже месяц. Самое долгое время работы предыдущих аппаратов на планете — полтора часа.

Аппарат «Венера-Экспресс» к 2015 году за 9 лет работы израсходовал почти все топливо и был отключен от связи с Землей. После этого, скорее всего, сгорел в атмосфере Венеры. Рисунок: esa.int

Цель совместного полета России и NASA — найти на Венере следы погибшей жизни и разобраться с загадками атмосферы.

Объем участия NASA в проекте «Венера-Д» еще обсуждается. Известно точно, что агентство хочет повторить эксперимент с зондом в атмосфере, а на космические аппараты поставят отечественные спектрометры. Наиболее полный вариант проекта «Венеры-Д» включает две части и решает две глобальные задачи.

Стокилограммовая станция из титана и бериллия с теплоизоляцией будет работать на раскаленной поверхности Венеры — тестировать грунт, измерять сейсмическую активность коры и вулканов, фотографировать планету

На орбите тем временем будут летать два спутника: маленький и большой. Они будут наблюдать атмосферу Венеры

Наши приборы и опыт берет NASA. Обращение такого игрока, как американское агентство — признание авторитета. И нам есть, с чем выступить.

Александр Родин руководитель лаборатории инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер МФТИ. Участник проекта «Венера-Экспресс»

Изучение Венеры раскрывает секрет происхождения мира. Ученые лучше понимают климат Земли. В конце концов, космическая экспансия всегда дает импульс развитию технологий. Но положительный эффект откладывается, потому что снаряжение новой миссии на Венеру займет минимум десять лет.

Это ничего — начало нашей Вселенной ищут и другие российские ученые. Делают они это на Земле, а вернее — под землей. В следующем большом материале Hi-Tech Mail.Ru вы узнаете, кто и где разгадывает загадки мира, создавая маленькие галактики в ускорителе.