Venera - Žemės „rūgštus“ dvynys
Venera savo dydžiu ir chemine sudėtimi panaši į Žemę. Ši pora
Veneros paviršiaus temperatūra svyruoja aplink465 laipsnių Celsijaus, jo paviršiaus slėgis yra apie 90 kartų didesnis nei Žemės (lyginamas su kilometro žemiau jūros lygio esančiu slėgiu. Artimiausio Žemės kaimyno sukimosi periodas yra 243 dienos, priešingai nei greitas Žemės sukimasis 24 valandas). , mokslininkai žino, kad Veneros atmosfera daugiausia susideda iš anglies dvideginio Tai, beje, suteikia žmonijai supratimą, prie ko gali lemti visuotinis atšilimas Dėl intensyvaus karščio vandens yra tik planetos atmosferoje Dėl šios priežasties planetoje nėra uraganų, o į smogą panašūs debesys susidaro iš sieros rūgšties (ne vandens) lašelių.
Veneros vaizdas pusrutulyje, kurį rodo daugiau neidešimt metų atliktų radarų tyrimų, kurie baigėsi Magelano misija 1990–1994 m., centras yra 180 laipsnių rytų ilgumos. Vaizdo kreditas: NASA / „Jet Propulsion Laboratory“ / USGS
O visi ežiukai Venera ir Žemė dažnai lyginami irvadinami dvyniais. Kodėl? Į šį klausimą atsakė Dmitrijus Titovas, Makso Plancko Saulės sistemos tyrimų instituto Katlenburge-Lindau (Vokietija) mokslininkas ir kelių straipsnių žurnale „Nature“ apie „Venus Express“ atradimus bendraautoris.
Venera ir Žemė iš tikrųjų yra dvyniai, tačiau gimimo metu jie buvo atskirti. Pagrindinis klausimas, kodėl šie dvyniai yra tokie skirtingi.
Dmitrijus Titovas
Tarptautinė mokslininkų komanda duomenis perdavė „Venus Express“ nuo 2006 m. Balandžio mėn., Kai ji pradėjo tyrinėti Venerą. Mažiausias jo atstumas iki Žemės yra apie 40 milijonų km.
Prie Veneros pusiaujo yra turbulentinis sluoksnisoro srautas, išlyginantis aukštesnėse platumose, pažymi Fredas Tayloras, Oksfordo universiteto fizikas ir tarpdisciplininis mokslininkas, dalyvavęs „Venus Express“ misijoje. Vėjo greitis viršutinėje atmosferos dalyje yra daug didesnis nei Žemėje, iš dalies dėl vangios Veneros sukimosi. Taip pat yra duomenų apie tūkstančius kilometrų pločio sūkurines oro sroves abiejuose poliuose. Jie yra panašūs į tuos, kurie žiemos mėnesiais atsiranda virš Žemės ašigalių.
Saulės vėjai (jonų gūsiai iš išorėsSaulės atmosfera, galinti suplėšyti molekules, su kuriomis jie susiduria) siurbia daleles iš Veneros atmosferos, atskiria jų atomus ir išspjauna jas į erdvę. Kietosios dalelės Žemės atmosferoje yra didžiąja dalimi apsaugotos nuo saulės vėjų stipriu magnetiniu lauku, kurio Venerai trūksta. Mokslininkai pastebėjo iš planetos atmosferos paliekančias lengvas, įkrautas daleles – vandenilio ir helio jonus. Tačiau mokslininkai nustebo sužinoję, kad taip pat išsiskiria deguonis.
"Venera yra labai, labai sausa", - pabrėžia DeividasGrinspoonas, Denverio gamtos ir mokslo muziejaus astrobiologas. Jis priduria, kad visas vanduo jos atmosferoje būtų šiek tiek daugiau nei 2,5 cm gylio, jei jis būtų planetos paviršiuje. Tačiau išanalizavus vandenį, išeinantį iš Veneros atmosferos, matyti, kad daugelis vandenilio jonų iš tikrųjų yra stabilus deuterio izotopas, kurį sudaro branduolyje esantis protonas ir neutronas (ne tik protonas). „Deuterio kiekis yra svarbus raktas norint suprasti, kiek vandens buvo prarasta laikui bėgant“, - sako Grinspoonas. Tyrėjai apskaičiavo, kad Venera nuo jos susidarymo prarado bent vandenyną, pagrįstą saulės vėjo išpūstomis deuterio dalelėmis.
„Šie skirtumai atsiranda ne tik dėl to, kad Venerayra arčiau Saulės, aiškina Fredas Tayloras. - Dabar mes žinome, kad apsauginio magnetinio lauko nebuvimas ir skirtingi planetų sukimosi greičiai taip pat vaidina svarbų vaidmenį užtikrinant daugelį atmosferos procesų Veneroje, kuriuos stebime Žemėje, greitį. Nauji duomenys leidžia mums sukurti scenarijų, kuriame Venera prasidėjo taip pat, kaip Žemė - galbūt įtraukiant gyvenamą aplinką prieš milijardus metų - ir tada išsivystė į būseną, kurią matome dabar.
Kur gyvenimas gali gyventi Veneroje?
Dešimtmečius Venera buvo duotaVerdiktas: Tai toksiškas, perkaitęs, gniuždantis pragaro peizažas, kuriame niekas negali išgyventi. Tačiau vis dažniau mokslininkai nauju žvilgsniu žvelgia į savo artimiausią planetos kaimyną arba bent jau į jos debesis.
Naujausi tyrimai paaiškina, kaip mikrobaigyvenimas galėjo išgyventi Veneros porose. Jei nauja hipotezė kada nors pasitvirtins, tai gali paskatinti mokslininkus iš naujo įvertinti, kaip ir kur mes ieškome gyvenimo visatoje.
Nors Veneros paviršius yra atšiaurusslėgis ir temperatūra, kai kurie jos atmosferos sluoksniai yra gana geri. Be Žemės, Veneros atmosfera yra labiausiai gyvenama vieta Saulės sistemoje, nes jos slėgis ir temperatūra yra mums pažįstamuose diapazonuose. Tačiau žmonės neturėtų kvėpuojamo oro. Neišnyksta ir atmosferoje esančios sieros rūgšties problema, kuri ėsdina kvėpavimo sistemą ir kitus gyvybiškai svarbius organus.
Meninė aktyvių ugnikalnių samprataVenera, vaizduojanti subdukcijos zoną, kur priekinio plano pluta topografinėje tranšėjoje pasineria į planetos vidų. Vaizdo kreditas: NASA / JPL-Caltech / Peter Rubin
Nepaisant sunkių sąlygų, mokslininkai klausiakyla klausimas, ar kai kurie beveik nematomi mikrobai gali būti vieno iš mums netinkamiausių pasaulių krašte? Tokie atsparūs organizmai kaip tardigrades gali išgyventi radiaciją, ekstremalią temperatūrą, alkį, dehidraciją ir net kosmoso vakuumą. Gal jie turi giminaičių Veneroje?
Carlas Saganas galvojo apie gyvenimą Veneros debesyse1967 m. ir vos prieš kelerius metus mokslininkai pasiūlė, kad keistus anomalius reiškinius, pastebėtus stebint planetą ultravioletinėje šviesoje, galima paaiškinti kažkuo, pavyzdžiui, dumbliais ar bakterijomis jos atmosferoje.
Tyrimai paskelbti žurnaleAstrobiologija, pagrindinė astronomė Sarah Seeger iš MIT, siūlo variantą, kaip gali atrodyti Veneros gyvenimo ciklas. Seegeris buvo XXI amžiaus lyderis ieškant egzoplanetų, biosignatūrų ir panašių į mus pasaulių. Šiuo metu ji yra NASA Tranzito egzoplanetų misijos (dar vadinamos TESS) mokslo direktoriaus pavaduotoja.
Seeger ir jos kolegos tai siūlo labiausiaigalimas mikrobų išgyvenimo būdas per Venerą yra skysčių lašeliai. Bet tokie lašai nelieka vietoje, kaip lietus. Ilgainiui jie užauga tokie dideli, kad gravitacija ima viršų. Veneros atveju tai reikštų, kad lašeliai su mažomis gyvybės formomis patenka į karštesnius apatinius planetos atmosferos sluoksnius, kur neišvengiamai išdžiūsta.
„Vienintelis būdas išgyventi neribotą laikąAr gyvavimo ciklas apima mikrobų gyvenimo išsausėjimą, kai nusėdimo metu garuoja skysčio lašeliai. Tuo pat metu mažos išdžiūvusios „sporos“ sustabdo ir iš dalies apgyvendina Veneros atmosferą, jos stagnuojantį apatinį miglos sluoksnį “, - aiškina tyrimo autoriai.
Šios išdžiūvusios sporos pateks į tam tikrą žiemos miego fazę, panašią į tai, ką gali padaryti tardigradai, ir galiausiai bus iškeltos į atmosferą ir rehidratuotos, tęsiant gyvavimo ciklą.
Tačiau tai tik teorija.Vis dėlto NASA net svarsto galimybę jau 2026 m. pradėti Veritas misiją, kad ji skristų aplink Venerą ir tyrinėtų jos debesis. Netrukus gali pasirodyti nauji Veneros duomenys ir galbūt nauji atradimai. Planetos prognozė, kaip ir jau kurį laiką, išlieka debesuota.
Kaip NASA planavo apgyvendinti Venerą?
Kelios agentūros, įskaitant, žinoma, NASA,sutelkia pastangas tyrinėti Saulės sistemą Marse. Tačiau iš pirmo žvilgsnio Marsas neatrodo geriausias kandidatas. Venera yra daug arčiau - nuo 38 iki 261 milijono km atstumu, palyginti su Marsu 56-401 milijonų km atstumu. Kaip jau minėta, tai yra artimiausias Žemės kaimynas.
Venera savo dydžiu taip pat prilygsta Žemei - jos spindulys yra 6052 km, o Žemė - 6371 km. Be to, abi planetos turi panašų tankį ir cheminę sudėtį.
Bet visa kita tai daro praktiškainematomas tyrimams. Nors zondai buvo išsiųsti į planetos paviršių, jie truko daugiausia dvi valandas, kol sąlygos Veneros paviršiuje juos sunaikino. Šios sąlygos apima atmosferos slėgį, 92 kartus didesnį nei Žemės; vidutinė temperatūra 462 laipsniai šilumos; ekstremalus vulkaninis aktyvumas; ypač tanki atmosfera, kurią sudaro daugiausia anglies dioksidas ir nedidelis azoto kiekis; ir drumstas sieros rūgšties sluoksnis.
Apskritai Venera nėra geriausia vieta kolonizacijai. Tačiau NASA mano, kad jie turi sprendimą, kuris žmones siųs tyrinėti planetą - debesų miestą.
Didelio aukščio Veneros veikimo koncepcija(Didelio aukščio Veneros operacinė koncepcija) - HAVOC - koncepcinis erdvėlaivis, kurį sukūrė NASA Langley tyrimų centro Veneros tyrimams sistemų analizės ir koncepcijų biuro komanda. Ši lengvesnė už orą raketa bus suprojektuota taip, kad virš rūgščių debesų išsilaikytų apie 30 dienų, leisdama astronautų grupei rinkti duomenis apie planetos atmosferą.
Nors Veneros paviršius galinorint sunaikinti žmogų, sąlygos virš jo debesų maždaug 50 km aukštyje yra panašios į Žemėje esančias, kai reikia kilti aukštumoje. Veneros atmosferos slėgis yra panašus į Žemės slėgį, o gravitacija yra tik šiek tiek mažesnė. Temperatūra yra apie 75 laipsniai šilumos, kuri yra aukštesnė už patogią temperatūrą, tačiau šią temperatūrą galima kontroliuoti. Galiausiai šiame aukštyje esanti atmosfera apsaugo nuo saulės spindulių.
Misija turėjo prasidėti nuo paleidimorobotinis zondas į Venerą pirminiams patikrinimams ir tyrimams atlikti. Gavusi šiuos duomenis, misijos įgula gali praleisti 30 dienų plaukdama per planetą; po kurių vyks misijos, kurių metu po dvi astronautų komandos praleis metus. Galutinis tikslas yra nuolatinis žmogaus buvimas skraidančiame debesų mieste.
Miestą planuota sukurti naudojantesamas ar beveik esamas technologijas. Jei misija būtų sėkminga, tai gali būti visatos kolonizacijos už Žemės ribų gyventojų pradžia.
NASA taip pat planavo sukurti Veneros sąlygas Žemėje – jau yra parengtas atitinkamas dokumentas, kuriame aprašomos dabartinės galimybės ir galimybės atlikti būtent tokius bandymus.
„Pati Venera turi vertę kaip taškąžvalgymo ir kolonizavimo tikslas, tačiau jis taip pat papildo dabartinius Marso planus “, - sakė Chrisas Jonesas iš Langley tyrimų centro. Kaip tikina mokslininkai, jei pirmiausia būtų ištirta Venera, žmonija turėtų didesnį pranašumą, palyginti su misijos į Marsą įgyvendinimu žmogaus mastu.
Deja, šiuo metu projektas yra archyve. Kada mokslininkai galės prie jo grįžti, nežinoma. Tačiau NASA suteikė mums galimybę pamatyti, kaip atrodys Veneros tyrimas.
Ar Venera praeityje galėjo būti tinkama gyventi?
Pagal senovės kompiuterines simuliacijasPasak NASA Niujorko Goddardo kosminių tyrimų instituto (GISS) mokslininkų, Veneroje ankstyvojoje istorijoje iki 2 milijardų metų galėjo būti seklus skysto vandens vandenynas ir tinkama gyventi paviršiaus temperatūra.
Stebėjimai rodo, kad tolimoje praeityjeVeneroje gali būti vandenynų. Panašus sausumos ir vandenyno modelis, kaip ir aukščiau, buvo naudojamas klimato modelyje, siekiant parodyti, kaip audros debesys galėjo apsaugoti senovės Venerą nuo stiprių saulės spindulių ir padaryti planetą tinkama gyventi.
NASA
Rezultatai, paskelbti „Geophysical Research Letters“, buvo gauti iš modelio, panašaus į tą, kuris buvo naudojamas prognozuojant būsimą klimato kaitą Žemėje.
„Daugelis mūsų naudojamų įrankiųmodeliuoti klimato kaitą Žemėje, gali būti pritaikytas tirti kitų planetų – tiek praeities, tiek dabarties – klimatą, aiškina GISS tyrinėtojas ir pagrindinis šio straipsnio autorius Michaelas Way’us. „Šie rezultatai rodo, kad senovės Venera galėjo būti labai skirtinga vieta nei šiandien.
Mokslininkai jau seniai siūlo, kad Venerasusidarė iš komponentų, panašių į žemėje esančius, tačiau einančiais kitu keliu. Aštuntojo dešimtmečio NASA pradininkų misijos Veneroje atlikti matavimai pirmiausia parodė, kad planeta iš pradžių galėjo būti vandenynas. Tačiau Venera yra arčiau Saulės nei Žemė ir gauna daug daugiau šviesos, energijos ir radiacijos. Todėl išgaravo ankstyvasis planetos vandenynas, ultravioletinė spinduliuotė sunaikino vandens garų molekules, o vandenilis išskrido į kosmosą. Ant paviršiaus nelikus vandens, atmosferoje kaupiasi anglies dioksidas, dėl kurio susidaro šiltnamio efektas, sukūręs dabartines sąlygas.
Ankstesni tyrimai parodė, kad kaipplaneta greitai sukasi aplink savo ašį, daro įtaką, ar jos klimatas yra tinkamas gyvenimui. Diena Veneroje lygi 117 Žemės dienų. Dar visai neseniai buvo manoma, kad norint, kad planetos sukimosi greitis šiandien būtų lėtas, reikalinga tanki atmosfera, panaši į šiuolaikinės Veneros atmosferą. Tačiau naujesni tyrimai parodė, kad plona atmosfera, panaši į šiuolaikinės Žemės atmosferą, galėjo duoti tą patį rezultatą. Tai reiškia, kad senovės Venera su žemės atmosfera galėjo turėti tokį patį sukimosi greitį, kaip ir šiandien.
Kitas veiksnys, darantis įtaką planetos klimatui, yratai topografija. GISS komanda teigė, kad senovės Veneroje buvo daugiau žemės nei Žemėje, ypač tropikuose. Tai riboja iš vandenynų išgarinto vandens kiekį ir dėl to šiltnamio efektą sukeliantį vandens garų poveikį. Atrodo, kad šio tipo paviršius idealiai tinka planetos gyvenimui; atrodo, kad buvo pakankamai vandens, kad palaikytų gyvybės gausą, ir pakankamai žemės, kad desensibilizuotų planetą pokyčiams, susijusiems su saulės spinduliais.
Way ir jo kolegos iš GISS imituoja sąlygashipotetinė ankstyvoji Venera, kurios atmosfera panaši į Žemės, kurios diena lygi dabartinei Veneros dienai, ir seklus vandenynas, remiantis ankstyvaisiais „Pioneer“ erdvėlaivio duomenimis. Tyrėjai pridėjo informacijos apie Veneros topografiją iš radaro matavimų, atliktų NASA Magelano misijos 1990-aisiais, ir užpildė žemumas vandeniu, palikdami kalnuotus regionus kaip Veneros žemynus. Tyrimo metu taip pat atsižvelgta į senovės saulę, kuri buvo 30 procentų silpnesnė. Nepaisant to, senovės Venera vis dar gavo apie 40% daugiau saulės šviesos nei šiandien Žemė.
Tyrimas buvo atliktas vykdant NASA programąPlanetos mokslo astrobiologija yra „Nexus for Exoplanet System Science“ (NExSS) programos dalis, kurios tikslas - paspartinti gyvybės paieškas planetose, skriejančiose aplink kitas žvaigždes, arba egzoplanetas, derinant astrofizikos sričių idėjas. planetologija, heliofizika ir žemės mokslai. Išvados yra tiesiogiai susijusios su būsimomis NASA misijomis, tokiomis kaip tranzitu vykstantis eksoplanetų palydovas ir Jameso Webbo kosminis teleskopas, kuriais bus bandoma surasti galimas gyventi planetas ir apibūdinti jų atmosferą.
Būsimos misijos į Venerą
Kaip veikia šios „seserės planetos“ – Žemė irVenera – evoliucionavo taip skirtingai – jau dešimtmečius buvo degantis mokslinis klausimas, o siūloma misija, pavadinta VERITAS, siekia pateikti atsakymus keičiant mūsų supratimą apie planetą suformavusią vidinę geodinamiką. Misija galėtų suteikti įžvalgos apie mūsų pačių planetos evoliuciją ir netgi padėti mums geriau suprasti aplink skriejančias uolėtas planetas.kitižvaigždės
VERITAS svarstomas dėl atrankos perNASA atradimų programa, kurią vykdys NASA reaktyvinių variklių laboratorija Pietų Kalifornijoje. Projekto partneriai yra „Lockheed Martin“, Italijos kosmoso agentūra, Vokietijos kosmoso agentūra ir Prancūzijos kosmoso agentūra.
„Venera dėl to yra tarsi kosminė dovanaavarijų, sakė Suzanne Smrekar, JPL VERITAS vyriausioji tyrėja. "Jūs turite šiuos du planetos kūnus - Žemę ir Venerą, kurie prasidėjo beveik vienodai, bet praėjo du visiškai skirtingus evoliucijos kelius, tačiau mes nežinome, kodėl".
Naujausia misija ištirti planetos paviršių,NASA erdvėlaivis „Magellan“, baigtas statyti 1994 m. Nors jis pateikė keletą patarimų apie Veneros geologiją, instrumentai negalėjo pateikti patikimos informacijos apie daugelio planetos paviršiaus ypatybių kilmę.
Siūloma pradėti veikti 2026 m., „VERITAS“sukasi aplink planetą ir stebi per šešėlinius debesis naudodamas galingą šiuolaikinę radarų sistemą, kad sukurtų 3D pasaulinius žemėlapius ir spektrometrą artimiausiame infraraudonųjų spindulių diapazone, kad išsiaiškintų, iš ko susidaro paviršius. Taip pat būtų matuojamas planetos gravitacijos laukas, kad būtų galima nustatyti Veneros interjero struktūrą. Kartu šie įrankiai gali suteikti užuominų apie praeities ir dabarties planetos geologinius procesus nuo jos šerdies iki paviršiaus.
Taip pat skaitykite
Rusijos vakcina nuo COVID-19 pateko į civilių apyvartą, tačiau dėl to yra daug skundų
3 ligos dieną dauguma COVID-19 pacientų praranda kvapo pojūtį ir dažnai kenčia nuo slogos
Mokslininkai išsiaiškino, kodėl vaikai yra pavojingiausi COVID-19 nešiotojai