Миры, подобные Венере, оказались удивительно распространенными в "населенных" зонах

Венера известна своей невероятно густой атмосферой, сокрушительным давлением и температурами поверхности, достаточно горячими, чтобы растопить свинец. Другими словами, этот мир имеет одни из менее комфортабельных условий во всей солнечной системе. Однако не все так просто с Венерой, ведь она находится в подходящей для жизни зоне, а значит, потенциально может быть подходящим кандидатом для заселения.

Не упустите Ученые поняли, почему Венера и Земля так отличаются

Чтобы сделать Венеру пригодной для жизни, понадобится много времени и технологий, которых у человечества еще нет. Однако именно пребывание такой планеты, как Венера в подходящей для жизни зоне, автоматически не означает, что такой мир действительно может оказаться подходящим для формирования жизни.

Это потому, что действующее определение подходящей для жизни зоны рассматривает лишь количество достигающего планеты солнечного света. Если его слишком много или слишком мало, то на поверхности не может быть жидкой воды, и таким образом планета не является хорошим кандидатом для жизни.

Фотография Венеры, сделанная зондом NASA Parker Solar Probe / Фото NASA

По этому простому критерию Венера якобы пригодна для жизни; то есть, она потенциально может поддерживать воду. Но это не так.

Как оказалось, планет похожих на Венеру в пригодных для жизни зонах очень много и, возможно, научному сообществу придется несколько изменить подход к определению "населенной зоны".

Что произошло с Венерой

Астрономы не совсем уверены, что случилось с Венерой. Без подробных измерений поверхности нам остается только догадываться, как эта планета стала такой некомфортной.

Поскольку Венера примерно такого же размера, как Земля, и образовалась примерно в том же районе, многие планетологи считают, что Венера была очень похожа на Землю, с почти таким же количеством важных ингредиентов: углерода, кислорода, кремния и воды. По всей вероятности, Венера была покрыта бассейнами и даже океанами жидкой воды. Но потом что-то пошло не так...

Возможно, длительный период активного вулканизма запустил процессы на Венере, которые привели к тому, что с этой планетой происходит сегодня. Возможно, это была просто нормальная эволюция солнца, когда его увеличивающееся освещение испаряло всю воду с поверхности. Или это был процесс, который мы еще не понимаем.

Поверхность Венеры в воображении художника / Фото Shutterstock

Каким бы ни был точный механизм, Венера пострадала от масштабного парникового эффекта. По мере повышения атмосферного давления росла и температура, из-за чего в атмосферу выбрасывалось все больше газов, подпитывая друг друга в катастрофическом цикле.

Как только в атмосферу попало достаточное количество газов, Венера не смогла остыть, поглощая почти все излучение, полученное от Солнца. В результате океаны высохли, и вся вода попала в атмосферу, откуда она наконец просочилась в космос, чтобы никогда не вернуться. Если в этих первобытных океанах и была хоть какая-то жизнь, она не имела достаточно времени для эволюции.

Интересно Откуда взялся материал, из которого возникли Марс и Земля

Поиск подходящих для жизни миров

В поисках подходящих для жизни миров, первым шагом является определить планеты, расположенные в соответствующих зонах своих звезд, потому что там Земля расположена на своей орбите вокруг Солнца, а Земля – единственное известное место во Вселенной, где есть жизнь, о чем мы можем утверждать наверняка.

Но планеты сложные, поэтому дать простое определение обитаемой зоны очень сложно. На поверхности Венеры, например, должна быть вода; она получает ровно столько солнечного света, сколько нужно. Но со сверхплотной атмосферой планеты температура слишком высокая, чтобы поддерживать любые жидкости.

Теперь группа исследователей попыталась найти разделительную линию между планетами, подобными Земле, и планетами, подобными Венере. В статье, недавно опубликованной в базе данных препринтов arXiv, они использовали относительно простую модель планетарных атмосфер и вида излучения, которые эти планеты будут получать от разных звезд.

Во вселенной существует много планет, похожих на Венеру / Фото Guillermo Ferla

Для каждой установки с разными типами звезд и разными орбитами вокруг этих звезд исследователи начали с земной смеси атмосферных газов (в основном азота с небольшим количеством углекислого газа) и постепенно увеличивали количество углекислого газа, чтобы имитировать начало масштабного парникового эффекта. Затем они позволили модели развиваться, чтобы посмотреть, что случится с составом атмосферы со временем.

Благодаря этой модели ученым удалось установить, где и при каких условиях расположены "венерообразные" планеты, а где планеты похожи на Землю, где могли сохраниться условия для зарождения и поддержания жизни.

Все гораздо сложнее

Исследователи обнаружили, что миры, подобные Венере, удивительно распространены и что большие участки населенной зоны потенциально закрыты для жизни.

Например, вокруг солнцевидной звезды традиционная обитаемая зона занимает от 95% орбитального радиуса Земли до 167%. Но эти модели показали, что внешний край зоны Венеры достигает 135% орбиты Земли, а это значит, что наша планета однажды может тоже пострадать от такого же масштабного парникового эффекта.

Читайте на сайте Жизнь на Венере: как ее найти

Звезды F-типа, масса которых в 1,0–1,4 раза больше массы Солнца, показали себя лучше: уцелело примерно 40% их населенных зон. Маленьким красным карликам пришлось хуже всего, потому что они генерируют большую часть своего излучения в инфракрасном диапазоне, который легко блокируется атмосферными газами. Для этих звезд зона Венеры поглотила все, кроме внешних краев обитаемой зоны.

Однако терять надежды не следует. Эти модели просты, а планеты сложны. Не любая планета, которая может пострадать от масштабного парникового эффекта, обязательно пострадает от него. Атмосферные смеси, защита от планетарных магнитных полей, дополнительное количество воды или тектоника плит могут изменить траектории планет. Не каждая венерообразная планета обречена стать адским миром, а мы должны внимательнее искать миры, на которых может существовать жизнь.