Venēra - Zemes "skābais" dvīnis
Venēra pēc izmēra un ķīmiskā sastāva ir līdzīga Zemei.
Venēras virsmas temperatūra svārstās ap 465 grādiem pēc Celsija, un tās virsmas spiediens ir aptuveni 90 reizes lielāks nekā Zemei (salīdzināms ar spiedienu kilometru zem jūras līmeņa).Zemes tuvākā kaimiņa gadījumā rotācijas periods ap savu asi aizņem243 dienas, pretstatā Zemes straujajai 24 stundu rotācijai.Pateicoties jaunajiem datiem, zinātnieki zina, ka Venēras atmosfēra sastāv noTas, starp citu, dod cilvēcei priekšstatu par to, ko tas var novest.Ārkārtējā karstuma dēļ ūdens atrodas tikai planētas atmosfērā, tāpēc navPlanētu pārņem viesuļvētras, un tās smogam līdzīgos mākoņus veidono sērskābes pilieniem (nevis ūdens).
Veneras skats puslodē, ko parāda vairāk nekādesmit gadus ilga radaru izpēte, kas beidzās ar Magelāna misiju 1990.-1994. gadā, centrs atrodas 180 grādu austrumu garumā. Attēlu kredīts: NASA / reaktīvo dzinēju laboratorija / USGS
Venēra un Zeme bieži tiek salīdzinātas un sauktas parUz šo jautājumu atbildēja Dmitrijs Titovs, zinātnieks Maksa Planka Saules sistēmas pētījumu institūtā Katlenburgā-Lindavā, Vācijā, un līdzautorsvairāki raksti žurnālā "Nature " par Venēras ekspress atklājumiem.
Venēra un Zeme faktiski ir dvīņi, bet kuri tika šķirti jau piedzimstot. Galvenais jautājums ir, kāpēc šie dvīņi ir tik atšķirīgi.
Dmitrijs Titovs
Starptautiska zinātnieku komanda datus straumē ar Venus Express kopš 2006. gada aprīļa, kad tā sāka Venēras apskati. Tās minimālais attālums līdz Zemei ir aptuveni 40 miljoni km.
Pie Venēras ekvatora ir turbulenta slānisgaisa plūsma, kas izlīdzinās augstākos platuma grādos, atzīmē Freds Teilors, Oksfordas universitātes fiziķis un starpdisciplinārs zinātnieks, kurš piedalījās Venus Express misijā. Vēja ātrums atmosfēras augšdaļā ir daudz lielāks nekā uz Zemes, daļēji pateicoties Venēras gausajai rotācijai. Ir arī pierādījumi par tūkstošiem kilometru platu virpuļu gaisa straumēm abos stabos. Tie ir līdzīgi tiem, kas ziemas mēnešos notiek virs Zemes stabiem.
Saules vēji (jonu brāzmas no Saules ārējās atmosfēras, kas spēj saplēst molekulas, ar kurām tie saduras) iesūcasVenēras atmosfēras daļiņas atšķetina savus atomus un izspļauj tos kosmosā.Cietās daļiņas Zemes atmosfērā lielā mērā ir aizsargātas nosaules vēji ar spēcīgu magnētisko lauku, kura Venērai tik ļoti trūkst.Zinātnieki ir novērojuši vieglas, lādētas daļiņas - ūdeņradi un hēlija jonus - atstājot planētas atmosfēru.Bet pētnieki bija pārsteigti, ka atrada arī skābekļa izvadi.
"Venēra ir ļoti, ļoti sausa," uzsver DeividsGrinspūna, Denveras Dabas un zinātnes muzeja astrobiologs. Viņš piebilst, ka viss ūdens, kas atrodas tās atmosfērā, būtu nedaudz virs 2,5 cm dziļš, ja tas atrastos uz planētas virsmas. Tomēr, analizējot ūdeni, kas iziet no Venēras atmosfēras, redzams, ka daudzi ūdeņraža joni faktiski ir stabils deitērija izotops, kas sastāv no protona un tā kodolā esoša neitrona (ne tikai protona). "Deitērija daudzums ir svarīga atslēga, lai saprastu, cik daudz laika gaitā ir zaudēts ūdens," uzsver Grinspūna. Pētnieki lēš, ka Venēra kopš tās veidošanās ir zaudējusi vismaz ūdens okeānu, pamatojoties uz deitērija daļiņām, kuras izpūst saules vējš.
“Šīs atšķirības nav saistītas tikai ar to, ka Venēraatrodas tuvāk Saulei, skaidro Freds Teilors. - Tagad mēs zinām, ka aizsargājoša magnētiskā lauka neesamībai un dažādiem planētu rotācijas ātrumiem ir arī nozīme daudzu Venēras atmosfēras procesu ātruma nodrošināšanā, ko mēs novērojam uz Zemes. Jaunie dati ļauj mums izveidot scenāriju, kurā Venēra sākās tāpat kā Zeme - iespējams, iekļaujot apdzīvojamu vidi pirms vairākiem miljardiem gadu - un pēc tam attīstījās līdz stāvoklim, kuru redzam tagad.
Kur var dzīvot Venērā?
Gadu desmitiem Venēra tiek uzskatīta par toksisku, pārkarsušu, graujošu elli, kur nekas nevarBet arvien vairāk zinātnieki pievērš uzmanību tuvākajam planētas kaimiņamJauns izskats — vai vismaz skats uz tā mākoņiem.
Jaunākie pētījumi izskaidro, kā mikrobidzīve varētu izdzīvot Venēcijas pāros. Ja jaunā hipotēze kādreiz tiks apstiprināta, tas varētu mudināt zinātniekus pārvērtēt, kā un kur mēs meklējam dzīvi Visumā.
Lai gan Venēras virsma ir pakļauta skarbam spiedienam un temperatūrai, daži tās atmosfēras slāņi ir diezgan labi. Izņemot Zemi, Venēras atmosfēra ir visapdzīvojamākā vieta Saules sistēmā, jo tās spiediens un temperatūra ir diapazonā, pie kura esam pieraduši. Tomēr cilvēkam nebūtu gaisa, ko elpot.Nepazūd arī sērskābes problēma atmosfērā, kas korodē elpošanas sistēmu un citus svarīgus orgānus.
Aktīvo vulkānu mākslinieciskā koncepcijaVenēra, kas attēlo subdukcijas zonu, kur priekšplāna garoza topogrāfiskajā tranšejā ieplūst planētas iekšienē. Attēlu kredīts: NASA / JPL-Caltech / Peter Rubin
Neskatoties uz skarbajiem apstākļiem, zinātnieki jautājautājums ir, vai daži gandrīz neredzami mikrobi varētu atrasties vienas no mums nepiemērotākajām pasaulēm? Izturīgi organismi, piemēram, tardigrādes, var izdzīvot radiācijā, ekstremālās temperatūrās, badā, dehidratācijā un pat kosmosa vakuumā. Varbūt viņiem ir radinieki Venērā?
Karls Sagans spekulēja par dzīvi Venēras mākoņos jau 1967. gadā, bet tikai pirms dažiem gadiemToreiz pētnieki ir norādījuši, ka dīvainas anomālas parādības, kas novērotas, skatoties uz planētu ultravioletajā gaismā, varētujāskaidro ar kaut ko līdzīgu aļģēm vai baktērijām tās atmosfērā.
Pētījumi publicēti žurnālāAstrobioloģija, MIT vadošā astronome Sāra Zīgere, piedāvā variāciju par to, kā varētu izskatīties dzīves cikls pār Venēru. Zēģers ir bijis 21. gadsimta līderis, meklējot mums līdzīgas eksoplanētas, biosignatūras un pasaules. Pašlaik viņa ir NASA Tranzīta eksoplanētas misijas (pazīstama arī kā TESS) zinātnes direktores vietniece.
Zēģere un viņas kolēģi to iesaka visvairākiespējamais mikrobu izdzīvošanas veids virs Venēras ir šķidruma pilienu veidā. Bet šādi pilieni nepaliek vietā, piemēram, lietus. Galu galā tie izaug tik lieli, ka gravitācija pārņem. Venēras gadījumā tas nozīmētu, ka pilītes ar sīkām dzīvības formām nonāk planētas atmosfēras karstākajos apakšējos slāņos, kur tās neizbēgami izžūst.
“Vienīgais veids, kā izdzīvot bezgalīgiIr dzīves cikls, kas ietver mikrobu dzīves izžūšanu, kad nogulsnēšanās laikā iztvaiko šķidruma pilieni. Tajā pašā laikā mazas izžuvušas "sporas" apstājas un daļēji apdzīvo Venēras atmosfēru, tās stagnējošo apakšējo dūmaka slāni, "skaidro pētījuma autori.
Šīs izžuvušās sporas nonāks sava veida hibernācijas fāzē, līdzīgi tam, ko varpadarīt tardigrades, un galu galā tas tiks pacelts atmosfērā un rehidratēts, turpinot dzīves ciklu.
Un tomēr NASA pat apsveriespēja uzsākt Veritas misiju jau 2026. gadā Venēras orbītā, lai pētītu tās mākoņus.Drīz var būt jauni dati no Venēras un, iespējams, jauni atklājumi.Planētas prognoze joprojām ir neskaidra, kā tas jau kādu laiku ir bijis.
Kā NASA plānoja apdzīvot Venēru?
Vairākas aģentūras, tostarp, protams, NASA,koncentrē centienus izpētīt Saules sistēmu uz Marsa. No pirmā acu uzmetiena Marss tomēr nešķiet labākais kandidāts. Venēra ir daudz tuvāk - no 38 līdz 261 miljonam km attālumā, salīdzinot ar Marsu 56-401 miljonu km attālumā. Kā jau minēts, tas ir tuvākais Zemes kaimiņš.
Arī Venēra pēc izmēra ir salīdzināma ar Zemi - tās rādiuss ir 6052 km, bet Zeme - 6371 km. Turklāt abām planētām ir līdzīgs blīvums un ķīmiskais sastāvs.
Bet viss pārējais to praktiski padaraneredzams pētījumiem. Lai gan zondes tika nosūtītas uz planētas virsmu, tās ilga tikai divas stundas, pirms apstākļi Venēras virsmā tās iznīcināja. Šie apstākļi ietver atmosfēras spiedienu, kas 92 reizes pārsniedz Zemes spiedienu; vidējā temperatūra 462 grādi pēc Celsija; ārkārtēja vulkāniskā aktivitāte; ārkārtīgi blīva atmosfēra, kas galvenokārt sastāv no oglekļa dioksīda ar nelielu slāpekļa daudzumu; un duļķains sērskābes slānis.
Kopumā Venēra nav labākā vieta kolonizācijai. Tomēr NASA uzskata, ka tam ir risinājums, kā nosūtīt cilvēkus izpētīt planētu - mākoņu pilsētu.
Liela augstuma Venēras darbības koncepcija(Liela augstuma Venēras operatīvā koncepcija) - HAVOC - ir konceptuāls kosmosa kuģis, kuru NASA Langlijas pētījumu centra Venēras izpētes sistēmai ir izstrādājusi Sistēmu analīzes un koncepciju biroja komanda. Šī vieglākā par gaisu raķete tiks veidota tā, lai apmēram 30 dienas uzturētos virs skābiem mākoņiem, ļaujot astronautu grupai apkopot datus par planētas atmosfēru.
Kamēr Venēras virsma varlai iznīcinātu cilvēku, apstākļi virs tā mākoņiem aptuveni 50 km augstumā ir līdzīgi apstākļiem uz Zemes, kad runa ir par planēšanu. Venēras atmosfēras spiediens ir salīdzināms ar Zemes spiedienu, savukārt gravitācijas spēks ir tikai nedaudz zemāks. Temperatūra ir aptuveni 75 grādi pēc Celsija, kas ir augstāka par komfortablu temperatūru, taču šo temperatūru var kontrolēt. Visbeidzot, atmosfēra šajā augstumā nodrošina aizsardzību pret saules starojumu.
Misijai bija jāsākas ar palaišanurobotizēta zonde Venērai sākotnējām pārbaudēm un pētījumiem. Pēc šo datu saņemšanas apkalpes misija var pavadīt 30 dienas, braucot virs planētas; kam sekos misijas, kurās divu astronautu komandas pavadīs katru gadu. Galīgais mērķis ir cilvēka pastāvīga klātbūtne lidojošā mākoņu pilsētā.
Pilsētu bija plānots izveidot, izmantojotesošās vai tuvu esošās tehnoloģijas. Ja misija būtu veiksmīga, tas varētu būt sākums Visuma kolonizācijas populācijai ārpus Zemes.
NASA arī plānoja radīt Venēras apstākļus uz Zemes - jau ir sagatavots atbilstošs dokuments, kurā aprakstītas pašreizējās iespējas un iespējas veikt tieši šādus testus.
“Venerai pašai ir vērtība kā punktamizpētes un kolonizācijas galamērķis, bet tas papildina arī pašreizējos Marsa plānus, ”sacīja Kriss Džonss no Lenglija pētījumu centra. Kā apliecina zinātnieki, ja vispirms tiktu pētīta Venēra, cilvēcei būtu lielākas priekšrocības salīdzinājumā ar misiju uz Marsu cilvēka mērogā.
Diemžēl projekts šobrīd atrodas arhīvā. Kad zinātnieki varēs pie tā atgriezties, nav zināms. Tomēr NASA mums deva iespēju redzēt, kā izskatīsies Venēras izpēte.
Vai Venēra agrāk varēja būt apdzīvojama?
Saskaņā ar seno laiku datorsimulācijāmSaskaņā ar NASA Ņujorkas Godarda kosmosa pētījumu institūta (GISS) zinātnieku teikto, Venērai var būt bijis sekls šķidra ūdens okeāns un apdzīvojama virsmas temperatūra līdz pat 2 miljardiem gadu tās agrīnā vēsturē.
Novērojumi liecina, ka tālā pagātnēVenērai varētu būt ūdens okeāni. Klimata modelī tika izmantots līdzīgs zemes-okeāna modelis, līdzīgs iepriekšējam, lai parādītu, kā vētras mākoņi varēja pasargāt seno Venēru no spēcīgiem saules stariem un padarīt planētu apdzīvojamu.
NASA
Rezultāti, kas publicēti Geophysical Research Letters, tika iegūti no modeļa, kas ir līdzīgs modelim, kas izmantots, lai prognozētu nākotnes klimata pārmaiņas uz Zemes.
"Daudzus no instrumentiem, ko mēs izmantojam, lai modelētu klimata pārmaiņas uz Zemes, var pielāgot, lai pētītu klimatu uz citām planētām gan pagātnē, gan tagadnē," viņš skaidroMaikls Veids, GISS pētnieks un galvenais darba autors, sacīja: "Šie rezultāti liecina, ka senā Venēra, iespējams, bija ļoti atšķirīga vieta, nekā tā ir šodien."
Zinātnieki jau sen ierosināja, ka Venēraveidojas no komponentiem, kas līdzīgi komponentiem uz Zemes, bet gāja atšķirīgu evolūcijas ceļu. NASA pionieru misijas Venērā 1980. gados veiktie mērījumi vispirms liecināja, ka sākotnēji planēta varēja būt okeāns. Tomēr Venēra ir tuvāk Saulei nekā Zeme, un tā saņem daudz vairāk gaismas, enerģijas un starojuma. Tā rezultātā planētas agrīnais okeāns iztvaikoja, ultravioletais starojums iznīcināja ūdens tvaiku molekulas, un ūdeņradis lidoja kosmosā. Tā kā uz virsmas nav palicis ūdens, atmosfērā uzkrājas oglekļa dioksīds, kas izraisa siltumnīcas efektu, kas ir radījis pašreizējos apstākļus.
Iepriekšējie pētījumi parādīja, ka kāātri planēta griežas pa savu asi, ietekmē to, vai tajā ir dzīvībai piemērots klimats. Veneras diena ir vienāda ar 117 Zemes dienām. Vēl nesen tika pieņemts, ka, lai šodien planētai būtu lēns rotācijas ātrums, ir nepieciešama blīva atmosfēra, līdzīga mūsdienu Venēras atmosfērai. Tomēr jaunāki pētījumi ir parādījuši, ka plāna atmosfēra, kas ir līdzīga mūsdienu Zemes atmosfērai, varētu būt tāds pats. Tas nozīmē, ka senajai Venērai ar sauszemes atmosfēru varēja būt tāds pats rotācijas ātrums kā šodien.
Vēl viens faktors, kas ietekmē planētas klimatu, iršī ir topogrāfija. GISS komanda apgalvoja, ka senajā Venērā ir vairāk zemes nekā uz Zemes, it īpaši tropos. Tas ierobežo no okeāniem iztvaicētā ūdens daudzumu un rezultātā ūdens tvaiku siltumnīcas efektu. Šķiet, ka šāda veida virsma ir ideāli piemērota planētu apdzīvošanai; izskatās, ka bija pietiekami daudz ūdens, lai uzturētu dzīvības pārpilnību, un pietiekami daudz zemes, lai desensibilizētu planētu izmaiņām, kas saistītas ar ienākošo saules gaismu.
Veids un viņa kolēģi no GISS simulē apstākļushipotētiska agrīna Venēra ar atmosfēru, kas līdzīga Zemes atmosfērai, ar dienu, kas ir vienāda ar pašreizējo Venēras dienu, un seklu okeānu saskaņā ar agrīnajiem kosmosa kuģa Pioneer datiem. Pētnieki pievienoja informāciju par Venēras reljefu, izmantojot radaru mērījumus, ko 1990. gados veica NASA Magelāna misija, un piepildīja zemienes ar ūdeni, atstājot kalnainos reģionus tukšus kā Venēras kontinentus. Pētījumā tika ņemta vērā arī senā saule, kas bija par 30 procentiem blāvāka. Neskatoties uz to, senā Venēra joprojām saņēma par aptuveni 40% vairāk saules gaismas nekā šodien Zeme.
Pētījums tika veikts NASA programmas ietvarosPlanētu zinātnes astrobioloģija kā daļa no Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) programmas, kuras mērķis ir paātrināt dzīves meklējumus uz planētām, kas riņķo ap citām zvaigznēm, jeb eksoplanētām, apvienojot idejas no astrofizikas jomām. planetoloģija, heliofizika un zemes zinātnes. Atzinumi ir tieši saistīti ar turpmākajām NASA misijām, piemēram, tranzīta eksoplanētas satelītu un Džeimsa Veba kosmosa teleskopu, kas mēģinās atrast iespējamās apdzīvojamās planētas un raksturot to atmosfēru.
Nākamās misijas uz Venēru
Tas, kā šīs "māsas planētas" – Zeme un Venēra – attīstījās tik atšķirīgi, gadu desmitiem ir bijis aktuāls zinātnisks jautājums, un ierosinātās misijas, ko sauc par VERITAS, mērķis ir sniegt atbildes, pārveidojot mūsu izpratni par iekšējo ģeodinamiku, kas veidoja planētu.Misija varētu sniegt ieskatu mūsu pašu planētas evolūcijā un pat palīdzēt mums labāk izprast klinšainās planētas, kas riņķo orbītācitiZvaigznes.
Tiek apsvērta iespēja atlasīt VERITASNASA atklāšanas programma, un to vadīs NASA reaktīvo dzinēju laboratorija Kalifornijas dienvidos. Projekta partneru vidū ir Lockheed Martin, Itālijas Kosmosa aģentūra, Vācijas Kosmosa aģentūra un Francijas Kosmosa aģentūra.
“Tā rezultātā Venēra ir kā kosmiska dāvananegadījumus, sacīja JPL VERITAS galvenā izmeklētāja Sūzena Smrekara. "Jums ir šie divi planētu ķermeņi - Zeme un Venēra, kas sākās gandrīz vienādi, bet gāja pa diviem pilnīgi atšķirīgiem evolūcijas ceļiem, taču mēs nezinām, kāpēc."
Jaunākā misija izpētīt planētas virsmu,NASA kosmosa kuģis Magellan, kas pabeigts 1994. gadā. Lai gan viņš sniedza dažas norādes par Venēras ģeoloģiju, instrumenti nespēja sniegt ticamu informāciju par daudzu planētas virsmas iezīmju izcelsmi.
Ierosināts sākt darbību 2026. gadā, VERITAS to darīsgriezties ap planētu un novērot caur ēnainiem mākoņiem, izmantojot jaudīgu moderno radaru sistēmu, lai izveidotu 3D globālās kartes un spektrometru tuvā infrasarkanā diapazonā, lai noskaidrotu, no kā sastāv virsma. Tas arī izmērītu planētas gravitācijas lauku, lai noteiktu Venēras interjera struktūru. Šie rīki kopā var sniegt norādes par planētas pagātnes un pašreizējiem ģeoloģiskajiem procesiem, sākot no tās kodola līdz virsmai.
Lasīt arī
Krievijas vakcīna pret COVID-19 nonāca civilā apritē, taču par to ir daudz sūdzību
Slimības 3. dienā lielākajai daļai COVID-19 pacientu zūd oža un bieži cieš no iesnas
Zinātnieki ir noskaidrojuši, kāpēc bērni ir visbīstamākie COVID-19 nesēji