Климатическое моделирование НАСА предполагает, что Венера могла быть обитаемой

Согласно компьютерному моделированию древнего климата планеты, проведенному учеными из Института космических исследований имени Годдарда НАСА (GISS) в Нью-Йорке, Венера могла иметь неглубокий океан с жидкой водой и температуру поверхности, пригодную для жизни, на протяжении до 2 миллиардов лет ее ранней истории.

Выводы, опубликованные на этой неделе в журнале Письма о геофизических исследованиях, были получены с помощью модели, аналогичной той, которая используется для прогнозирования будущих изменений климата на Земле.

«Многие из тех же инструментов, которые мы используем для моделирования изменения климата на Земле, могут быть адаптированы для изучения климата на других планетах, как в прошлом, так и в настоящем», — сказал Майкл Уэй, исследователь GISS и ведущий автор статьи. «Эти результаты показывают, что древняя Венера могла быть совсем другим местом, чем сегодня».

Венера сегодня — это адский мир. У него сокрушительная атмосфера из углекислого газа, которая в 90 раз толще земной. Водяного пара почти нет. Температура на его поверхности достигает 864 градусов по Фаренгейту (462 градуса по Цельсию).

Ученые давно предполагают, что Венера сформировалась из ингредиентов, подобных земным, но пошла по другому пути эволюции. Измерения миссии НАСА «Пионер» на Венеру в 1980-х годах впервые показали, что на Венере изначально мог быть океан. Однако Венера находится ближе к Солнцу, чем Земля, и получает гораздо больше солнечного света. В результате первоначальный океан планеты испарился, молекулы водяного пара были разрушены ультрафиолетовым излучением, а водород улетучился в космос. Когда на поверхности не осталось воды, в атмосфере накапливался углекислый газ, что приводило к так называемому безудержному парниковому эффекту, создавшему нынешние условия.

Предыдущие исследования показали, что скорость вращения планеты вокруг своей оси влияет на наличие на ней пригодного для жизни климата. Солнечные сутки на Венере составляют 117 земных суток (сидерические сутки на Венере — 243 земных дня). До недавнего времени предполагалось, что для того, чтобы планета имела сегодняшнюю медленную скорость вращения, необходима толстая атмосфера, подобная той, что есть у современной Венеры. Однако новые исследования показали, что разреженная атмосфера, подобная атмосфере современной Земли, могла бы дать тот же результат. Это означает, что древняя Венера с земной атмосферой могла иметь ту же скорость вращения, что и сегодня.

Еще одним фактором, влияющим на климат планеты, является топография.Команда GISS предположила, что на древней Венере в целом было больше суши, чем на Земле, особенно в тропиках. Это ограничивает количество воды, испаряемой из океанов, и, как следствие, парниковый эффект водяного пара. Этот тип поверхности кажется идеальным для того, чтобы сделать планету пригодной для жизни; кажется, что воды было достаточно, чтобы поддерживать изобилие жизни, и достаточно земли, чтобы уменьшить чувствительность планеты к изменениям от падающего солнечного света.

Уэй и его коллеги из GISS смоделировали условия гипотетической ранней Венеры с атмосферой, похожей на земную, днем, равным текущему венерианскому дню, и неглубоким океаном, согласующимся с ранними данными космического корабля Pioneer. Исследователи добавили информацию о топографии Венеры из радиолокационных измерений, сделанных миссией НАСА «Магеллан» в 1990-х годах, и заполнили низменности водой, оставив высокогорья открытыми как венерианские континенты. В исследовании также учитывалось древнее солнце, которое было на 30 процентов тусклее. Несмотря на это, древняя Венера все еще получала примерно на 40 процентов больше солнечного света, чем сегодняшняя Земля.

«В симуляции модели GISS медленное вращение Венеры подвергает свою дневную сторону воздействию солнца почти на два месяца», — сказал соавтор и научный сотрудник GISS Энтони Дель Дженио. «Это нагревает поверхность и вызывает дождь, который создает толстый слой облаков, которые действуют как зонтик, защищая поверхность от большей части солнечного нагрева. В результате средние климатические температуры на самом деле на несколько градусов ниже, чем сегодня на Земле».

Исследование было проведено в рамках программы NASA Planetary Science Astrobiology в рамках программы Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), которая направлена ​​​​на ускорение поиска жизни на планетах, вращающихся вокруг других звезд, или экзопланет, путем объединения идей из области астрофизики. планетология, гелиофизика и наука о Земле.Полученные результаты имеют прямое значение для будущих миссий НАСА, таких как спутник для исследования транзитных экзопланет и космический телескоп Джеймса Уэбба, которые попытаются обнаружить возможные обитаемые планеты и охарактеризовать их атмосферы.

Ссылки по теме

• Прочтите статью в Geophysical Research Letters
• Деятельность NExSS НАСА GISS
• Сайт НАСА ГИСС

Связанный ресурс

Данные, связанные с изменением климата, которые могут помочь информировать и подготовить сообщества, предприятия и граждан Америки.