Ученые определили механизм потери воды Венера это могло бы объяснить, как когда-то богатый водой мир стал полностью пересушен.
В ходе недавно выявленного процесса, связанного с ранее упущенной из виду молекулой высоко в атмосфере Венеры, вода покидала Венеру с удвоенной скоростью, которую предполагали ранее. Поскольку более быстрая потеря воды означает, что для выкипания запасов воды на планете требуется меньше времени, ученые говорят, что на Венере могли быть океаны – и потенциально пригодные для жизни условия – дольше, чем считалось ранее, до начала процесса высыхания.
«Это даст больше времени для возможная жизнь возникнуть», — соавтор исследования Эрин Кангинаучный сотрудник Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) в Колорадо, написал в Разговор. «Однако наши результаты не означают, что океаны или жизнь определенно присутствовали — ответ на этот вопрос потребует гораздо большего количества научных исследований в течение многих лет».
Предыдущие исследования показывают, что и Венера, и Земля вероятно, получали такое же количество воды в начале своей истории, в основном от извергающих водяной пар вулканов и ледяных комет, которые часто бомбардировали миры. Оценки предлагать Когда-то на Венере было достаточно влаги, чтобы покрыть ее поверхность слоем воды примерно в 1,8 мили (3 километра). Однако Венера получает гораздо больше солнечного света, чем Земля, и предыдущие исследования показали, что этот солнечный свет, вероятно, выкипел водный резервуар планеты, разбив молекулы атмосферной воды на атомы водорода и кислорода. Освободившись, легкий водород улетел в космос посредством процесса, известного как гидродинамический выходв результате чего Венера осталась без одного из двух ингредиентов, необходимых для образования воды.
Этот процесс объясняет, как большая часть воды Венеры испарилась из ее атмосферы, вероятно, в течение первого миллиарда лет истории планеты. Однако он не учитывает последние 330 футов (100 метров) воды, которая, вероятно, осталась после того, как процесс выхода остановился, вскоре после того, как большинство атомов водорода покинуло Венеру, говорят исследователи нового исследования.
«В качестве аналогии предположим, что я вылил воду из своей бутылки с водой. Несколько капель все равно осталось бы», — ведущий автор исследования. Майкл Чаффинученый-исследователь из LASP, сказал в своем интервью заявление. Оставшаяся вода не могла уйти с Венеры таким же образом, но она должна была быть удалена из атмосферы относительно быстро, чтобы объяснить жаркий и сухой мир, который мы знаем сегодня.
В новом исследовании исследователи предположили, что остатки воды были удалены с помощью нового механизма, известного как диссоциативная рекомбинация HCO + (по прозвищу DR). В этом процессе положительно заряженные атомы водорода, углерода и кислорода соединяются с отрицательно заряженными электронами с образованием монооксида углерода (CO) и водорода в качестве побочного продукта, после чего водород улетучивается в космос. Поскольку вода является первоначальным источником резервуара водорода на Венере, этот процесс «фактически высушивает планету», говорят исследователи. Компьютерные модели реакций в верхних слоях атмосферы Венеры показывают, что этот механизм сокращает разрыв между ожидаемой и наблюдаемой потерей воды, согласно исследованию, опубликованному в понедельник (6 мая) в журнале. Природа.
«Один из неожиданных выводов этой работы заключается в том, что HCO+ на самом деле должен быть одним из самых распространенных ионов в атмосфере Венеры», — говорится в заявлении Чаффина.
Однако ученые никогда не наблюдали эту молекулу на Венере. Предыдущие миссии на планету не были предназначены для его обнаружения, но они измеряли отдельные реагенты, которые производят HCO+ в атмосфере.
Ни одна из трех предстоящих миссий на Венеру также не предназначена для обнаружения этой молекулы. Миссии НАСА VERITAS и European Envision, запуск которых запланирован на 2031 год, не имеют научных инструментов, необходимых для изучения потерь водорода из верхних слоев атмосферы Венеры, где происходит процесс DR. Зонд НАСА DAVINCI, запуск которого также запланирован на 2031 год, будет собирать данные о давлении, температуре и ветрах в атмосфере, но только на высотах ниже 43 миль (70 километров).
Поэтому для подтверждения присутствия HCO+ и определения этого этапа истории Венеры придется долго ждать.
