Как Венера превратилась в ад, и как будет дальше Земля

Все хотят покинуть планету Земля и отправиться исследовать Солнечная система, не осознавая, насколько хорошо у нас это получилось.У нас много воздуха, больше жидкой воды, чем мы знаем, что с ней делать, прекрасное сильное планетарное магнитное поле, которое защищает нас от космического излучения, и хорошая сильная гравитация, которая делает наши мышцы сильными, а наши кости толстыми.

Учитывая все обстоятельства, Земля довольно хороша.

Но тем не менее, мы смотрим на наших планетарных соседей в поисках мест для посещения и, возможно, даже для проживания. А также Марс все внимание в настоящее время: сейчас так жарко, все практически перелезают через ракеты друг друга, чтобы попасть туда, чтобы построить хороший маленький красный дом.

Но что насчет Венера? Он примерно такого же размера, как Земля, и такой же массы. На самом деле это немного ближе, чем Марс. Там определенно теплее, чем на Марсе. Так почему бы нам не попробовать отправиться на нашу сестринскую планету вместо красной?

О, верно: Венера — это, по сути, ад.

путешествие Данте

Трудно не преувеличить, насколько плоха Венера. Серьезно, представьте в своей голове, какой может быть худшая из возможных планет, а Венера еще хуже.

Давайте начнем с атмосфера. Если вы думаете, что смог в Лос-Анджелесе — это плохо, вам следует вдохнуть Венеру. Он почти полностью состоит из углекислого газа и удушающе густой, а атмосферное давление на поверхности в 90 раз превышает земное. Это давление эквивалентно миле под нашими океанскими волнами. Он настолько толстый, что вам почти приходится плыть через него, чтобы передвигаться. Только 4% этой атмосферы состоит из азота, но это больше всего азота, чем в атмосфере Земли.

И сидят над этим облака из серной кислоты. Угу.

Облака из серной кислоты обладают высокой отражательной способностью, что придает Венере ее характерное яркое сияние. Облака обладают такой отражающей способностью, а остальная часть атмосферы настолько плотной, что менее 3% солнечного света, достигающего Венеры, доходит до поверхности. Это означает, что вы будете лишь смутно осознавать разницу между днем ​​и ночью.

Но, несмотря на отсутствие солнечного света, температура на Венере буквально достаточно горяч, чтобы расплавить свинец, в среднем более 700 градусов по Фаренгейту (370 градусов по Цельсию). В некоторых местах, в самых глубоких долинах, температура достигает более 750 градусов по Фаренгейту (400 градусов по Цельсию), чего достаточно, чтобы сама земля светилась тускло-красным светом.

И говоря о дне и ночи — у Венеры есть один из самые необычные вращения в Солнечной системе. Во-первых, он вращается в обратном направлении, когда солнце восходит на западе и садится на востоке. Во-вторых, это невероятно медленно: год длится всего два дня.

Кроме того, Венера когда-то тектоника плит который давно отключился, и его кора заперта.

Да, Венера — это ад.

Прямо в ад

Так как же сестра Земли оказалась такой извращенной?

Поскольку Венера состоит почти из того же материала, что и наша Земля, и имеет примерно такой же размер и массу, ученые почти уверены, что в ранние дни Солнечной системы Венера была довольно милой. Вероятно, он поддерживал океаны жидкой воды на поверхности и белые пушистые облака, усеивающие голубое небо. На самом деле, довольно мило.

Но четыре с половиной миллиарда лет назад наше Солнце было другим. Он был меньше и тусклее. По мере того, как звезды, подобные нашему Солнцу, стареют, они неуклонно становятся ярче. Так что тогда Венера была прочно укоренена в обитаемая зона, область солнечной системы, которая может поддерживать жидкую воду на поверхности планеты, не будучи слишком горячей или слишком холодной.

Но по мере того, как солнце старело, эта обитаемая зона неуклонно смещалась наружу. И когда Венера приблизилась к внутреннему краю этой зоны, все пошло наперекосяк.

Когда температура на Венере повысилась, океаны начали испаряться, выбрасывая в атмосферу много водяного пара. Этот водяной пар был очень хорош в улавливание тепла, что еще больше увеличило температуру поверхности, что привело к еще большему испарению океанов, что привело к попаданию еще большего количества водяного пара в атмосферу, которая задержала еще больше тепла, и так далее и тому подобное, пока все вышло из-под контроля.

В конце концов, Венера превратилась в безудержную оранжерею, где вся вода, сбрасываемая в атмосферу, удерживала как можно больше тепла, а температура поверхности продолжала стремительно расти.

Жидкая вода, которая была на поверхности, помогала сохранять тектонические плиты красивыми и гибкими, в некотором смысле добавляя смазку в процесс тектоники плит. Но без океанов активность плит остановилась, зафиксировав поверхность Венеры на месте. Тектоника плит играет решающую роль в регулировании количества углекислого газа в атмосфере. По сути, углерод связывается с элементами в грязи и камнях, и эта грязь и камни в конечном итоге погребаются глубоко под поверхностью в течение миллионов лет, когда плиты трутся друг о друга и погружаются друг под друга.

Но без этого процесса углерод, который был заперт в грязи, просто медленно выделялся или выбрасывался в результате массовых вулканических извержений. Так что, как только океаны испарились, проблема углерода на Венере стала еще хуже, поскольку его нечем было изолировать. Со временем на водяной пар в атмосфере попало достаточно солнечного света, чтобы разбить его на части, отправив водород в космос, а вся эта масса была заменена углекислым газом, поднимающимся с поверхности.

Земля прошлого и будущего

И по мере того, как эта атмосфера становилась все плотнее, условия на поверхности становились еще более адскими.

Атмосфера могла даже иметь достаточное сопротивление, чтобы буквально замедлить вращение самой Венеры, придав ей нынешнюю вялую скорость.

Как только этот процесс был завершен, что, вероятно, заняло около 100 миллионов лет, потенциал для любой жизни на Венере был уничтожен.

А вот и худшая часть истории об извращенной сестре Земли. Это и наша судьба. Наше солнце не стареет, и по мере взросления оно становится ярче, а обитаемая зона неуклонно и неумолимо смещается наружу. В какой-то момент в течение следующих нескольких сотен миллионов лет Земля сама приблизится к внутреннему краю обитаемой зоны. Наши океаны испарятся.Температура будет расти по спирали. Тектоника плит отключится. Углекислый газ будет сбрасываться в атмосферу.

И к тому времени в нашей Солнечной системе будет не один ад, а два.

• Может ли Венера научить нас серьезно относиться к изменению климата?
• Жизнь на Венере? Почему это не абсурдная мысль
• Планета Венера: проверьте себя по фактам о Венере

Узнайте больше, прослушав выпуск «Что превратило Венеру в ад?» в подкасте Ask A Spaceman, доступном на iTunes (откроется в новой вкладке) и в Интернете по адресу http://www.askaspaceman.com. Благодаря @ross_trower, Рассел С. и @papermonster12 за вопросы, которые привели к этой части! Задайте свой вопрос в Твиттере, используя хештег #AskASpaceman или подписавшись на Пола. @PaulMattSutter а также facebook.com/PaulMattSutter.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.com.