1. Две планеты — две судьбы
Земля и Венера почти близнецы. Размер Венеры — 95% земной, а масса — 82%. Обе планеты каменные, обе имеют атмосферу, обе находятся в зоне обитаемости (на правильном расстоянии от Солнца, чтобы вода могла существовать в жидком виде).
Но сейчас Венера — это ад. Температура на поверхности — 460°C. Давление — 90 атмосфер (как на глубине в километр в земном океане). Облака состоят из серной кислоты. Дожди — тоже из серной кислоты, но они не долетают до поверхности — испаряются в жаре.
Венера вращается в обратную сторону по сравнению с большинством планет. Солнце там встает на западе, а заходит на востоке. И один день на Венере длится 243 земных дня — дольше, чем год (225 земных дней).
2. Парниковый эффект
Земля и Венера получают энергию от Солнца. Часть этой энергии отражается обратно в космос, часть поглощается поверхностью. Нагретая поверхность излучает тепло в виде инфракрасного излучения.
Но атмосфера не прозрачна для инфракрасного излучения. Углекислый газ, метан, водяной пар задерживают это излучение, не давая ему уйти в космос. Энергия остается в атмосфере — и планета нагревается.
На Земле парниковый эффект — это хорошо. Без него средняя температура была бы -18°C, а не +14°C и жизнь была бы невозможна.
3. Почему Венера стала адом
Венера и Земля начинали похоже. У обеих были вулканы и обе выделяли углекислый газ из недр.
Но на Земле углекислый газ связывался в карбонатных породах (известняк, доломит) и поглощался океанами. Тектоника плит и дожди закачивали углерод обратно в недра. На Венере не было океанов (слишком жарко для жидкой воды) и не было тектоники плит (поверхность — одна сплошная твердая корка).
Углекислый газ накапливался в атмосфере и задерживал тепло. Становилось жарче, вода испарялась. Водяной пар — тоже парниковый газ. Становилось еще жарче. Вода в атмосфере поднималась высоко, где солнечный ультрафиолет расщеплял ее на водород и кислород, а водород улетучивался в космос.
Обратного пути не было.
А знаете ли вы? Потеря воды на Венере — одна из самых драматичных историй в Солнечной системе. Если всю воду Венеры собрать в шар, он будет в 20 раз меньше шара из земной воды. Когда-то Венеры имела океаны — сейчас она суха как пустыня Сахара, только в миллион раз суше.
4. Вращение и облака
Венера вращается очень медленно — один оборот за 243 дня. Это имеет последствия:
- Нет сильного магнитного поля (для его генерации нужно быстро вращающееся жидкое ядро).
- Нет защиты от солнечного ветра, который выдувает легкие газы из атмосферы (но углекислый газ тяжелый, его выдуть сложно).
Облака Венеры состоят из серной кислоты. Они очень яркие — отражают около 75% солнечного света (Земля отражает только 30%). Казалось бы, это должно охлаждать планету. Но облака находятся высоко, а парниковый эффект у поверхности — значительно сильнее.
Несмотря на адскую жару внизу, на высоте 50-60 км температура на Венере опускается до 0-50°C — вполне комфортно для земной жизни. Давление там тоже близко к земному. Именно там, в облаках, некоторые ученые предполагают возможную жизнь — в каплях серной кислоты? Маловероятно, но полностью исключать нельзя.
5. Сравнение: Земля — Венера — Марс
Четыре планеты земной группы показывают разные судьбы одного процесса.
Меркурий: Нет атмосферы → нет парникового эффекта. Дневная температура +430°C, ночная -180°C.
Венера: Плотная атмосфера, 96% углекислого газа → неконтролируемый парниковый эффект. Температура +460°C днем и ночью.
Земля: Азотно-кислородная атмосфера, 0,04% углекислого газа → умеренный парниковый эффект. Средняя температура +14°C.
Марс: Разреженная атмосфера, 95% углекислого газа → слабый парниковый эффект (газа слишком мало). Средняя температура -60°C.
А знаете ли вы? Если бы не парниковый эффект, Венера была бы примерно такой же холодной, как Марс. Вся её жара — целиком и полностью заслуга атмосферы.
6. Что советские зонды увидели на поверхности
В 1970-1980-х годах СССР запустил к Венере серию аппаратов «Венера». Несколько из них совершили мягкую посадку и успели передать данные, прежде чем расплавились (самый долгий продержался 127 минут).
Что они увидели:
- Давление: 90 атмосфер (как в океане на глубине 900 м).
- Температура: 460°C (как в самоочищающейся духовке на максимуме).
- Освещенность: примерно как в пасмурный день на Земле — сквозь плотные облака пробивается достаточно света.
- Ветер: очень слабый, всего несколько километров в час. У поверхности почти штиль.
- Горные породы: базальтовые, похожие на земные.
Ни один аппарат не сфотографировал поверхность Венеры в цвете — пленка и ПЗС-матрицы не выдерживают 460°C. Есть черно-белые панорамы, переданные «Венерой-13» и «Венерой-14». Они желто-оранжевого оттенка — не из-за цвета пород, а из-за того, что атмосфера рассеивает свет.
А знаете ли вы? «Венера-13» работала 127 минут — рекорд для венерианских посадок.
7. Что сейчас с Венерой
Венера продолжает нагреваться? Нет. Она уже нагрелась до предела. Весь углекислый газ, который мог выйти из недр, уже вышел. Океаны давно испарились, водород улетучился. Система стабилизировалась в равновесии: сколько солнечной энергии поглощается, столько и излучается в космос (по инфракрасному спектру, но с гораздо большей длиной волны, чем если бы атмосферы не было).
Если бы не парниковый эффект, Венера была бы холодной планетой с температурой около -40°C. Парниковый эффект добавляет 500 градусов.
Когда Солнце станет красным гигантом через 5 миллиардов лет, Земля нагреется до температуры Венеры. А Венера — до температуры выше плавления большинства пород. Возможно, на ней образуются лавовые океаны.
Парниковый эффект — это не теория. Это экспериментально подтвержденный факт, работающий на трех планетах Солнечной системы. На Венере он уничтожил жизнь (или не дал ей возникнуть).
Подпишись, если понравилась статья!