Венера + Вселенная

Вы когда-нибудь замечали что-то необычное на заднем плане фотографий? Учёные, которые изучают снимки Земли, сделанные метеорологическими спутниками, обнаружили, что на некоторых из этих снимков на заднем плане видна Венера — наша соседка по Солнечной системе.

Используя эти случайные «фотографии» Венеры, учёные смогли следить за изменениями температуры в её атмосфере почти десять лет подряд.

Венера покрыта плотной атмосферой из углекислого газа и облаками серной кислоты. Как и на Земле, там меняется погода, но наблюдать за этими переменами было сложно. Телескопы на Земле плохо видят Венеру из-за атмосферы нашей планеты и того, что Венера находится очень близко к Солнцу. А космические аппараты раньше либо не наблюдали Венеру долго, либо смотрели на неё только в ограничённых цветах.

Тогда Гаку Нисияма и его команда из Японии и Германии решили использовать снимки метеорологических спутников «Химавари-8» и «Химавари-9», которые обычно смотрят на Землю каждые 10 минут. Эти спутники видят Землю в 16 разных цветах света, включая инфракрасный, и их поле зрения чуть больше, чем сама Земля. Иногда на таких снимках Венера случайно попадает на задний план.

Просмотрев данные за несколько лет, учёные нашли 437 случаев, когда Венера была видна как маленькая точка на заднем плане. Хотя это всего лишь точки, из них можно получить полезную информацию. С их помощью учёные смогли заметить, как меняется погода на Венере, особенно температуру в её атмосфере. Самые большие изменения происходят около восхода солнца на Венере, и, скорее всего, это связано с атмосферными волнами, которые циркулируют вокруг планеты.

Эти открытия помогают лучше понять погоду на Венере и показывают, что метеорологические спутники Земли могут быть полезны и для изучения других планет. Не только Венера, но и другие планеты иногда попадают на снимки таких спутников, и эти данные могут привести к новым интересным открытиям, особенно если их сочетать с информацией от специальных космических зондов.

Если вы думали, что Меркурий — это горячая сковородка Солнечной системы, то, поздравляю, вы ошибались. Венера — настоящая «планетная сауна» с температурой поверхности, которая с лёгкостью переплюнет даже Меркурий, несмотря на то, что она находится вдвое дальше от Солнца. Почему так? Всё дело в её безудержном парниковом эффекте, который, честно говоря, растянулся по времени от нескольких сотен миллионов до пары миллиардов лет назад (если бы мы только могли уточнить точную дату — споры учёных могли бы гореть жарче самой Венеры).

Но эта деталь нам, честно говоря, не так уж и важна. Главное — факт: сейчас Венера буквально задыхается в собственном коктейле из углекислого газа, где атмосферное давление на поверхности превосходит земное более чем в 900 раз! Чтобы вы понимали масштабы, это всё равно что оказаться под толщей океана — только вместо воды тут ядовитый парниковый суп.

Температура варьируется от жутких 480 °C на вершинах до «приятных» (ха-ха) 450 °C на самой холодной части планеты. Заселять туда хоть какую-нибудь жизнь? Ну, в классическом понимании – забудьте. Представьте, что ваши любимые бактерии устроили бы кипяток и давление в автоклаве одновременно. Живительная среда? Скорее, самый настоящий ад.

Но стоп! Экшен начинается чуть дальше, на высоте 50-60 километров над поверхностью. Там температура и давление вполне «земные» — отнюдь не комфортные для пикника, конечно, но вполне в диапазоне, к которому наша биосфера привыкла. Атмосфера же — ну, не для слабонервных. Там царит углекислый газ с добавкой азота и токсичных молекул вроде серной кислоты, сероводорода и даже хлора — то есть представьте себе смесь «парникового газа с душком серной ванны».

И вот представьте, что в этом «кипящем» небесном коктейле вдруг была обнаружена загадочная молекула — фосфин. Она пахнет, мягко говоря, не айс (на Земле фосфин — эдакий биохимический рок-звезда, связанный с жизнедеятельностью бактерий без кислорода, то есть анаэробных). Как он мог появиться там, где без жизни вроде бы не обойтись?

Новость об этом молекулярном «везунчике» взорвала СМИ в 2020 году и заставила ученых сесть за голову. Обнаружение фосфина на Венере могло означать: «Эй, может, там где-то плавает венерианская бактерия?». Но, как и во всякой хорошей научной драме, история приняла неожиданный поворот — оказалось, что анализы ошибочны, сигналы путали с другими молекулами, и в итоге научное коммьюнити оказалось в замешательстве.

Дело не закрыто, но большинству учёных сейчас кажется, что фосфина либо нет вовсе, либо его слишком мало, чтобы вызывать сенсации.

И вот почему мы не сдаёмся. NASA готовит сразу две миссии на Венеру: DAVINCI — чтобы заглянуть в атмосферу с помощью зонда и орбитального аппарата, и VERITAS — чтобы подробно сфотографировать поверхность и узнать, что же там на самом деле происходит. Пока запуск откладывается (да, финансовые и технические заморочки никто не отменял), надежда остаётся.

Что касается жизни — шансы крайне малы, но они не равны нулю. Ведь если поведать легенду о далёком прошлом Венеры — когда она возможно была гораздо более похожа на Землю, с реками, океанами, и зеленой растительностью, — тогда появление элементарных форм жизни, приспособленных к жёстким условиям сейчас, стало бы самой настоящей сенсацией.

Эти гипотетические «венерианцы» не пили бы воду (да-да, слишком горячо), а, возможно, выживали на каплях серной кислоты в облаках, в атмосфере, которая — скажем так — вряд ли понравится любителям кислородного голодания.

Жизнь там могла бы быть очень простой, без клеточных мембран, самовоспроизводящейся молекулой, питающейся ультрафиолетом — общей энергетической бомбой планеты. Если бы такая жизнь существовала, она могла бы объяснить загадки химического состава венерианской атмосферы — например, избыток кислорода и диоксида серы в местах, где просто так быть не должно.

Так что, хотя Венера — это целый кипящий котёл опасности, она уже сейчас представляет собой один из самых интригующих объектов для изучения. И кто знает, может когда-нибудь человечество поймёт, что жизнь любит устраивать вечеринки даже там, где кажется, что она просто невыносима.

Венера, несмотря на сходство с Землей, не имеет тектоники плит, но возможные проявления геологической активности ученые искали давно. Ранее были обнаружены признаки молодого вулканизма, колебания уровня диоксида серы в атмосфере, тепловые аномалии и даже свежие лавовые потоки. Если тектонические процессы на планете идут, их причиной могут быть мантийные плюмы и их взаимодействие с литосферой.

Команда под руководством Гаэля Касциоли из Мэрилендского университета проанализировала 75 венцов — кольцеобразных структур диаметром от 60 до 2500 км, покрытых трещинами. Их формирование может быть связано с погружением фрагментов литосферы в мантию, субдукцией или подъемом мантийных плюмов.

Моделирование показало, что поведение плюмов зависит от их плавучести и прочности литосферы:

- Сильный плюм выталкивает кору вниз, создавая литосферные капли или зоны субдукции.

- Слабый плюм либо внедряется в литосферу, либо растекается под ней, формируя приподнятые участки с гравитационными аномалиями.

Из 75 изученных венцов у 52 обнаружены положительные гравитационные аномалии, указывающие на активные мантийные плюмы. Для 16 структур, расположенных в рифтовых зонах, лучше подходит модель литосферных капель, а для 12 изолированных венцов — модель растекающегося плюма.

Эти данные подтверждают, что тектоническая активность на Венере возможна и сегодня. Будущие миссии, такие как VERITAS, помогут найти новые активные зоны.

Приветствую, космические энтузиасты! Сегодня мы отправимся на нашу соседку по Солнечной системе — Венеру, где обширные, почти круговые образования откроют нам новые горизонты в понимании тектонической активности этой таинственной планеты. Исследования последних лет, опирающиеся на данные миссии NASA Magellan, показывают, что на Венере все еще могут происходить удивительные геологические процессы. Давайте разберёмся, что же скрывается за этими загадочными коронами.

На нашей планете подобные структуры не наблюдаются, но в молодые годы Земли они могли вполне существовать. Как подсказывает ведущий автор исследования Гаэль Касчиоли, многие короны Венеры могут рассказать нам о геологической активности, которая также могла иметь место на Земле, прежде чем возникли тектонические плиты.

Исследование миссии Magellan.

Миссия NASA Magellan, которая облетала Венеру в 1990-х годах, предоставила наиболее полные данные о гравитации и топографии планеты. Используя данные этой миссии, исследователи смогли проанализировать, как именно короны связаны с внутренними геологическими процессами.

"Мы имеем возможность интегрировать данные о гравитации и топографии, и это даёт нам ценные идеи о том, что именно формирует поверхность Венеры," — говорит Касчиоли. Это словно детективная работа, где нужно соединить кусочки мозаики, чтобы увидеть полную картину!

Тектонические процессы на Венере!

Ученые выделили несколько возможных процессов, которые могут происходить вокруг корон. Например, субдукция — процесс, знакомый нам по Земле, когда одна тектоническая плита погружается под другую. Однако на Венере эта картина может быть немного иной: восходящие потоки горячей породы поднимают поверхностный материал, который далее расходится и сталкивается, образуя новые структуры.

Также говорят о "капле литосферы", когда уплотненные участки холодного материала погружаются в горячую мантию. И совсем не исключен поток расплавленной породы, который может вызывать вулканическую активность.

Это исследование — лишь один из примеров того, как обучение на опыте Венеры помогает нам лучше понять и нашу собственную планету. В последние годы ученые уже зафиксировали вулканические извержения на Венере, которые демонстрируют, что в глубоких недрах планеты все еще происходит удивительная активность.

Для дальнейшего изучения этих процессов команда поработает с данными будущей миссии NASA VERITAS, которая должна запуститься не ранее 2031 года. Новый космический аппарат обещает значительно повысить разрешение гравитационных карт, что позволит ученым глубже понять, какие именно процессы формируют короны и другие геологические структуры на Венере.

Когда речь заходит о Венере, неизменно остается множество вопросов. Как именно тектонические процессы раскрывают тайны ее внутреннего строения? Каковы были параллели с ранней Землей? Эти загадки — лишь вершина айсберга, но как показали последние исследования, Венера продолжает удивлять нас и открывать новые перспективы. Так что, оставайтесь на связи, космические исследователи! Научный мир ждет следующего крупного открытия на нашей загадочной соседке.

Новые данные о коре Венеры включают в себя неожиданные аспекты геологии этой горячей сестры Земли, согласно свежему исследованию, описывающему движения коры планеты.

Ученые предполагали, что внешняя оболочка коры Венеры будет со временем утолщаться, учитывая кажущееся отсутствие сил, способствующих погружению коры обратно в недра планеты. Однако статья, опубликованная в журнале Nature Communications, предлагает процесс метаморфизма коры, основанный на плотности горных пород и циклах плавления.

Составляющие земную кору массивные плиты медленно перемещаются, формируя складки и разломы в процессе, известном как тектоника плит. Например, когда две плиты сталкиваются, более легкая плита скользит поверх более плотной, заставляя ее погружаться в нижележащий слой — мантию.

Этот процесс, известный как субдукция, помогает контролировать толщину земной коры. Горные породы, составляющие нижнюю плиту, подвергаются изменениям, вызванным увеличением температуры и давления по мере их погружения в недра планеты. Эти изменения известны как метаморфизм, который является одной из причин вулканической активности.

В отличие от Земли, кора Венеры представляет собой единое целое, без каких-либо признаков субдукции, вызванной тектоникой плит, как на нашей планете, объясняет Джастин Филиберто, заместитель руководителя Исследовательского и научного отдела астроматериалов NASA в Центре космических полетов имени Джонсона в Хьюстоне и соавтор статьи. В работе использовалось моделирование, чтобы определить, что кора в среднем имеет толщину около 40 километров (25 миль) и в максимуме достигает 65 километров (40 миль).

"Это удивительно тонко, учитывая условия на планете," — отметил Филиберто. "Оказалось, что согласно нашим моделям, по мере утолщения коры её нижняя часть становится настолько плотной, что либо отламывается и становится частью мантии, либо нагревается до состояния плавления." Таким образом, хотя на Венере нет движущихся плит, её кора действительно испытывает метаморфизм. Эта находка является важным шагом к пониманию геологических процессов и эволюции планеты.

"Этот процесс разлома или плавления может вернуть воду и элементы обратно в недра планеты и способствовать вулканической активности," — добавил Филиберто. "Это предоставляет нам новую модель того, как материал возвращается в недра планеты и еще один способ образования лавы и инициирования вулканических извержений. Это меняет наши представления о том, как геология, кора и атмосфера Венеры взаимодействуют."

Следующим шагом, по его словам, является сбор прямых данных о коре Венеры для проверки и уточнения этих моделей. Несколько предстоящих миссий, включая DAVINCI (Глубокое исследование атмосферы Венеры с целью изучения благородных газов, химии и визуализации) и VERITAS (Эмиссионные характеристики Венеры, радионаучные исследования, ИнСАР, топография и спектроскопия), а также в сотрудничестве с ESA (Европейским космическим агентством) — Envision, направлены на более детальное изучение поверхности и атмосферы планеты.

Эти усилия могут помочь подтвердить, активно ли процессы, такие как метаморфизм и переработка, формируют венерианскую кору в настоящее время, и выявить, как такая деятельность может быть связана с вулканической и атмосферной эволюцией.

"Мы на самом деле не знаем, насколько велика вулканическая активность на Венере," — сказал Филиберто. "Мы предполагаем, что её много, и исследования говорят об этом, но нам нужны дополнительные данные, чтобы знать это точно."

Публикация взята с сайта: https://www.nature.com/articles/s41467-025-58324-1