Как поклонник космических исследований и планетологии, я просто очарован последними открытиями относительно потери воды на Венере. Поразительно думать о том, как этот когда-то потенциально пригодный для жизни мир превратился в негостеприимную, кислую пустыню, которую мы видим сегодня. Исследования Майкла Чаффина и его команды проливают новый свет на эту загадку, предполагая, что химическая реакция между водородом и окисью углерода играет значительную роль в потере воды на Венере.
Новая модель может пролить свет на то, что случилось с водой, которая когда-то покрывала Венеру.
В прошлом Венера поразительно напоминала Землю с ее обильными водоемами. Однако неконтролируемый парниковый эффект вызвал катастрофический сдвиг, превратив его поверхность в бесплодный ландшафт. Некогда обширные моря сменились толстыми слоями дымящихся облаков. Большая часть этого пара с тех пор рассеялась, оставив после себя облака серной кислоты, содержащие лишь незначительное количество воды. Разгадка тайны потерянной воды Венеры имеет решающее значение для понимания того, как эта планета превратилась в негостеприимный мир, которым она является сегодня. Более того, это может дать представление о потенциальном существовании и адаптации форм жизни в суровых условиях кислого облачного покрова.
Ученые из Университета Колорадо в Боулдере под руководством эксперта по планетам Майкла Чаффина недавно опубликовали свои выводы в престижном журнале Nature.
Куда делась вся вода?
Тепло и солнечный ветер играют важную роль в удалении воды из атмосферы Венеры, но история гораздо сложнее. Существуют и другие химические способы распада молекул воды. Понимание этих химических процессов и того, сколько времени они требуют для высыхания атмосферы планеты, может стать ключом к пониманию того, сколько времени потребовалось Венере для высыхания и что происходит на поверхности планеты сегодня.
Используя информацию, полученную в ходе прошлых миссий на Венеру, Чаффин и его команда смоделировали химические процессы, происходящие в верхних 100 милях атмосферы Венеры, в частности, в ионосфере. Эта область важна, поскольку именно здесь электрически заряженные частицы взаимодействуют с солнечным ветром (состоящим из заряженных частиц). Основным фактором, способствующим этим реакциям, является тепло. Когда молекулы нагреваются, некоторые из них в конечном итоге набирают достаточную скорость, чтобы вырваться из-под гравитационного притяжения Венеры и отправиться в космос. Ионосферы планет, вращающихся по орбитам ближе к своим звездам, часто сталкиваются с этой проблемой из-за интенсивного ультрафиолетового излучения, исходящего от их звезд (в данном случае нашего Солнца), которое нагревает атмосферные газы и облегчает их выход.
Согласно компьютерному анализу Чаффита и его команды, выявленных процессов было недостаточно для достаточно быстрого удаления воды и образования современных сухих кислотных облаков на Венере. Тепловой выход, вероятно, потребовал помощи дополнительных механизмов. В их моделировании значительную роль сыграло химическое взаимодействие между водородом и окисью углерода.
Как страстный геймер, я бы описал это так: на огромной космической арене дуэт водорода и угарного газа несет положительный заряд. Эта заряженная пара встречает электрон и быстро связывается. Однако эта связь запускает цепную реакцию, в результате которой молекула угарного газа вылетает в одном направлении, а атом водорода вылетает в противоположном, спасаясь от гравитационного притяжения Венеры. Учитывая, что вода на две трети состоит из атомов водорода, их потеря существенно влияет на образование молекул воды на Венере. Фактически, некоторые из этих ускользнувших атомов водорода могли когда-то быть частью молекулы воды, разрушенной солнечным ультрафиолетовым излучением.
На Венере нет простых ответов
Согласно гипотезе Чаффина и его команды, процесс, известный как диссоциативная рекомбинация HCO+, может быть ответственен за нехватку водяного пара в нынешней атмосфере Венеры. Однако эта теория сталкивается с определенными проблемами.
Если гипотетическая диссоциативная рекомбинация HCO+ имеет место в ионосфере Венеры, как показывают модели, значительное количество этого соединения должно существовать в этой области. Проблема заключается в том, что ни одна миссия космического корабля на Венеру еще не обнаружила его. Как объяснили Чаффин и его команда, это связано с недостаточной чувствительностью спектроскопических инструментов предыдущих миссий, таких как Pioneer Venus (1978) и Venus Express (2005), для измерения HCO+. Будущие космические корабли, такие как DAVINCI, EnVISION и VERITAS, могут дать ответ, определив, верна ли гипотеза исследователей.
Как энтузиаст космоса, меня всегда интересовали загадки, окружающие состав атмосферы Венеры. Модель Чаффина и его команды дает ценную информацию, но они еще не полностью разгадали код одной конкретной загадки: почему Венера содержит больше дейтерия, чем ожидалось, по сравнению с Землей?
Уровни дейтерия, который является тяжелой формой водорода, значительно ниже как на Земле, так и на Венере по сравнению с обычным водородом. Однако на Венере доля дейтерия больше, чем у водорода. Точная разница неясна; данные Venus Express показывают, что в верхних слоях атмосферы оно примерно в 240 раз выше, а показания космического телескопа предполагают, что в 15–40 раз больше. Моделирование, проведенное Чаффином и его командой, предлагает модель Венеры с соотношением дейтерия к водороду примерно в 110 раз большим, чем на Земле.
Из-за значительной роли этого соотношения в понимании исторического распределения воды на Венере, предстоящие исследовательские путешествия на Венеру должны быть направлены на получение более точных данных об этих пропорциях. Кроме того, крайне важно обнаружить молекулы HCO+ в верхних слоях атмосферы Венеры.
Смотрите также
- С днем рождения, Энн Хэтэуэй: 6 неизвестных фактов об актрисе «Дьявол носит Prada», когда ей исполняется 42 года
- Джон Стамос выразил поддержку Дэйву Кулиеру после того, как последнему поставили диагноз «рак»: «Через все это»
- Домоседы выбирают эти дешевые вещи, которые делают ваш дом намного лучше
- Слухи – ТРЕЙЛЕР
- Trainspotting – стальная книга 4K UHD/BLU-RAY
- Бриджит Джонс без ума от мальчика – ТРЕЙЛЕР
- Этот неистовый носорог «Гладиатор II» и дрожжевые бабуины…
- 55 странных и дешевых вещей, о которых вы не знали, которые сделают ваш дом намного лучше
- «Разница в этом…»: «Дюна»: звезды «Пророчества» Оливия Уильямс и Эмили Уотсон о сходстве сериала HBO с «Игрой престолов»
- Любитель – ТРЕЙЛЕР
2024-05-07 17:22