Адский близнец Земли: учёные нашли вероятную причину потери воды Венерой

Земля и Венера на заре существования Солнечной системы имели схожие условия формирования. Они похожи по размеру и находятся на соседних орбитах. Однако наша планета изобилует жизнью, тогда как Венера представляет собой раскалённый ад с токсичной атмосферой, температурой в сотни градусов по Цельсию и колоссальным давлением.

Ещё одним важным различием современных Земли и Венеры является дефицит воды на последней. Если, например, равномерно покрыть всю поверхность нашей планеты имеющейся на ней водой, то образуется слой толщиной 3,2 километра. А для Венеры это значение не превысит 3 сантиметров. То есть разница в сто тысяч раз. При этом соотношение дейтерия («тяжёлого» изотопа водорода) и обычного водорода показывает, что раньше воды на Венере было достаточно.

Очевидным кажется предположение, что потеря воды вызвана парниковым эффектом, который превратил соседку Земли в столь горячий мир. Однако расчёты показывают, что этот эффект играл ведущую роль в потере Венерой воды лишь на начальном этапе. Цепочку запустило повышение концентрации углекислого газа в атмосфере.

Это привело к испарению воды, молекулы которой распадались, а атомы водорода выветривались из атмосферы. Однако этот процесс не объяснил бы потерю всей воды. Она бы не успела покинуть Венеру к настоящему времени.

Группа учёных из Университета Колорадо в Боулдере провела исследование, чтобы выяснить, какие ещё механизмы могли участвовать в этом процессе. Они основывали работу на моделировании разных химических условий. И обнаружили главного подозреваемого. Им стал положительный ион HCO+.

Он образуется при взаимодействии воды с углекислым газом. Однако в верхних слоях атмосферы этот ион уже реагирует со свободными электронами, из-за чего образуются монооксид углерода и водород. Последний имеет достаточно энергии, чтобы покинуть газовую оболочку Венеры. Модель, созданная авторами работы, математически подходит в качестве описания существующих условий на соседке Земли.

Загвоздка лишь в том, что по атмосфере Венеры нет достаточных наблюдательных данных, и ион HCO+ не обнаруживался в ней. Впрочем, это не значит, что его там нет. Просто те аппараты, которые изучали атмосферу Венеры, не обладали инструментами с необходимой чувствительностью. Учёные ждут новых миссий на эту планету, чтобы подтвердить свою гипотезу.

Исследование важно не только для понимания условий на Венере, но и для оценки перспектив обитаемости других планет, в том числе за пределами Солнечной системы. И ещё раз подчеркивает уникальность Земли. Ведь Венера технически тоже находится в зоне обитаемости. Однако всего пара цепочек химических реакций в атмосфере превратили потенциально живую планету в сущий кошмар.