Гипотеза о возможности жизни на Венере вовсе не умерла, как можно было бы подумать, даже после прямого эксперимента на Венере и гибели ионосферной теории. Примером могут быть несколько статей, опубликованных в 1968 году и основанных на данных «Венеры-4» и «Маринера-5». Причём они публиковались вовсе не в жёлтых газетах. Нет, это были серьёзные и уважаемые журналы: science News, Nature и sky and telescope, информация из которых была изложена в журнале АН СССР «Природа».
Например, профессор Гарольд Моровитц (один из ведущих специалистов НАСА по биофизике) предполагал, что жизнь на Венере существует, но не на поверхности, а в атмосфере. В облачном слое есть как раз подходящий диапазон температур и давлений, комфортных для жизни. Там достаточно углекислого газа, солнечной радиации и воды – другими словами, всех необходимых компонентов для фотосинтеза, констатировал он.
Моровитц полагал, что по форме организмы представляют собой нечто вроде плавающего пузыря, наполненного водородом. Молекулярный водород они могли бы получать из воды при фотосинтезе – в земных условиях такие организмы известны. По расчётам, их размеры могли бы составлять порядка 4 см в диаметре или больше.
«Возможно, жизнь на Венере, – писал Моровитц, – возникла на поверхности, когда там были умеренные условия. Когда же условия изменились, организмам пришлось искать подходящие условия в облаках». Гораздо более экстравагантную картину нарисовал доктор Либби В. Ф. По его расчётам, на Венере всё равно должна существовать полярная шапка из замороженной воды. Благодаря медленной скорости вращения планеты вокруг своей оси, а также из-за того, что ось вращения практически перпендикулярна орбите, на Венере должна отсутствовать смена времен года. «Венера-4» провела измерения практически в экваториальной зоне. В полярных же областях,по расчётам Либби, температура приближалась к точке замерзания воды и поверхность покрывал слой льда толщиной 5 км. Благодаря медленному вращению планеты, теплопередача с низких широт в высокие должна была происходить медленно. Полярная же шапка Венеры, по версии Либби, была расплавлена по краям, потоки воды с неё устремлялись к горячему экватору, где вода испарялась, а затем опять конденсировалась на полюсах.
Впрочем, с точки зрения фактологии, у Либби была как минимум одна серьёзная ошибка. Он ориентировался на самое первое сообщение об успешной посадке станции на Венеру и оценивал температуру на экваторе в 251° С. Также и Моровитц, и Либби опирались на распространённую до этого времени гипотезу о водяной природе облаков Венеры. А здесь начинались «нестыковки»…
Неувязки с водяным составом облаков, конечно, были давно. Об этом уже упоминалось, но пришло время завершить эту историю. Одним из фактов, указывающих на небольшое содержание воды, были поляриметрические исследования Венеры.
На основе длительных измерений с Земли была составлена поляриметрическая кривая венерианских облаков в зависимости от угла падения солнечных лучей. При этом очень долго не удавалось подобрать жидкость, подходящую под эту кривую. В научных трудах честно писали, что наилучшее приближение дают капельки воды диаметром 2 мкм, но это совпадение неполное. На этом обычно обсуждение поляризационной кривой прекращалось.
Спектрометрическими данными также не удавалось уверенно подтвердить наличие воды, хотя она и была одним из первых веществ, которые пытались найти на Венере. На начальном этапе это ещё можно было объяснить ошибками измерений.
Очень непросто было «отсортировать», какие линии поглощения относятся к земной, а какие – к венерианской атмосфере.
Также масла в огонь подлил Mariner-2. Как уже говорилось, он не выявил на линии поглощения водяного пара каких-либо отличий от спектральной кривой. Кривая на этом участке была «гладкой».
Это было так необычно, что потом, уже с наземных приборов, провели подобное сканирование, и они также подтвердили данные с «Маринера-2». Никаких следов поглощения водяного пара.
Но все эти данные пока не получали детального объяснения. Водяной пар – слишком хороший парниковый газ, и он идеально вписывался в парниковую теорию. Считалась, что существенный вклад в кривую дают не капельки, а кристаллы льда с формой, далёкой от сферической. В связи с этим, рассеивание было гораздо более сложным и плохо подтверждаемым расчётами или лабораторным экспериментом. Жидкий слой просто скрыт под слоем кристалликов льда, от которого и отражается солнечный свет, практически не давая линий поглощения. Был даже проведён эксперимент, который подтвердил эту гипотезу.
Группа учёных из американского Университета Джона Хопкинса пыталась установить телескоп на воздушный шар с 1950-х годов.
Про их первую попытку на пилотируемом шаре уже писалось, и результаты тогда получились весьма спорными. Но на этом они не остановились. К 1961 году учёные и инженеры смогли разработать устройство слежения, которое автоматически определяло положение планеты на небе, вне зависимости от ориентации воздушного шара. Но дальше начались проблемы. В 1962 году во время испытательных полётов были потеряны три аэростата. Полёт более прочного аэростата 4 мая 1963 года прошёл хорошо, но отказала аппаратура. Аппаратура исправлена, новый пуск – и аэростат взрывается. Есть из-за чего расстроиться.
Но тут ещё один сюрприз. Упомянутые пуски были намечены на определение воды в атмосфере Марса. Но в том же 1963 году аэростат под названием «Стратоскоп-2», разработанный в Принстонском университете, успешно решил эту задачу!
Ввиду полного успеха решили перенацелить уже готовую аппаратуру на Венеру. В феврале и октябре 1964 года было произведено два успешных подъёма инфракрасного спектрометра на высоту 26 км. Собственно, это был даже не спектрометр в привычном смысле слова, его специально откалибровали исключительно на линии поглощения водяного пара, и он должен был показать или опровергнуть только его наличие. И можно представить, как были рады учёные после того, как удостоверились, что полученный спектр Венеры был очень близок к спектру ледяных кристалликов! Победа?
И опять всю эту картину нарушила «Венера-4». Станция произвела измерения глубоко под верхней кромкой облаков, в этом диапазоне вода могла существовать только в жидкой форме. И её там было очень мало. Если смотреть на относительные цифры –больше, чем давали спектрометрические исследования, но при этом атмосфера была очень суха.
Газ с такой небольшой концентрацией водяного пара мог сконденсироваться только в облака весьма небольшой толщины, порядка нескольких километров.
Такая облачность не смогла бы дать ни ту глобальную картину, что была видна по наземным наблюдениям, ни обеспечить должный парниковый эффект. Ледяными кристаллами объяснить эффект тоже не удалось.
Увы, венерианские облака состояли не из воды. Хорошо, тогда из чего? Вопрос оказался весьма неожиданным. И ответить на него было крайне сложно потому, что, казалось, невозможно опереться на привычный окружающий мир – то есть на нашу планету, так хорошо изученную вдоль и поперёк. Венера явно не являлась облачным двойником Земли – ни по давлению, ни по температуре, ни по составу облаков.Варианты были, очень много вариантов. Минеральная пыль, гидратированное хлористое железо, серосодержащие соединения ртути, соляная кислота, сжиженная двуокись углерода, сжиженная субокись углерода, разные углеводороды.
Но все версии рано или поздно приходилось отбрасывать.Разработчики газоанализаторов «Венеры-4» и «Венеры-6» из ГЕОХИ в статье, посвящённой обработке данных с этих анализаторов, очень осторожно предположили, что в облаках Венеры может быть аммиак. Собственно, аммиак не редкость в Солнечной системе – к примеру, облака Юпитера состоят из него. Такое предположение вызвало критику других планетологов. С другой стороны, это очень удобно, когда подобные гипотезы выдвигают постановщики эксперимента, ведь в результате на «Венере-8» появился датчик на аммиак. Результат оказался противоречивым, датчик показал содержание аммиака, недостаточное для образования облачного слоя, но при этом достаточно высокое. Такую концентрацию аммиака должны были найти ещё по наземным спектрометрическим исследованиям.Опять вернулись к имеющимся данным – в частности, к поляриметрической кривой.
В 1969 году чисто теоретически удалось оценить, в каких пределах должен находиться коэффициент преломления частиц. Относительной победой было то, что коэффициент преломления воды (1,33) оказался за пределами этого диапазона.Но ответа на вопрос, что же это за вещество, не было. Конечно, есть ещё и численные методы, но задача здесь долго не поддавалась решению, поскольку требовалось очень большое число расчётов и приличный по тем временам объём компьютерной памяти.
Совместить эти требования удалось в 1971 году. Коэффициент преломления был уточнён путём длительных расчётов на ЭВМ математической модели многократного рассеивания. Он получился равным 1,44. Но и это на первых порах не помогло.Разгадка пришла, причём благодаря Земле, несмотря на то, что она была давно отброшена в качестве модели Венеры. В 1971 году было установлено, что обнаруженный в атмосфере Земли аэрозоль, состоявший из весьма мелких частиц (слой Юнге) имеет сернокислотный состав, причём с концентрацией кислоты до 90%. Этот слой, несмотря на очень низкую концентрацию, оказывает влияние на радиационный баланс Земной атмосферы. Более того, коэффициент преломления серной кислоты был именно 1,44!
Серная кислота… Ответ был из разряда «как же мы сами не догадались!»
Догадка вызвала эффект домино. Совершенно все факты идеально ложились в общую картинку. Гипотеза, благодаря её убедительности, завоевала настолько большую популярность, что скептики на одной из конференций объясняли её вагонным эффектом, то есть всеобщим увлечением. Эта теория объясняла даже данные по аммиаку с «Венеры-8»: как оказалось, её индикатор мог среагировать вместо аммиака именно на серную кислоту.
Венера с динозаврами и тёплым климатом, покрытая тропическими эдемскими лесами, осталась в прошлом. Реальная Венера больше походила на ад. Высокая температура и давление на поверхности, а в небе облака из серной кислоты. Но она в любом случае наша соседка по Солнечной системе. А соседей не выбирают.
Это фрагмент моей книги «Венера. Неукротимая планета». Если Вам понравилось, можно приобрести ее (или другие мои книги) здесь.
Посмотреть оглавление опубликованных фрагментов здесь.
Также сейчас идет сбор на мою новую книгу. Его можно поддержать здесь.
