Есть ли вода на венере: Есть ли вода на Венере

Ученые считают, что жизнь в облаках Юпитера более вероятна, чем на Венере

Атмосфера Венеры слишком суха для существования жизни, выяснили европейские ученые. С большей вероятностью микробы существуют в облаках Юпитера, причина всему — необходимая концентрация воды.

Осенью 2020 года британские ученые наделали много шума, сообщив об открытии в атмосфере Венеры фосфина – вещества, которое стали называть вероятным признаком микроорганизмов. Несмотря на то что суровые условия на поверхности планеты исключают существование там самых неприхотливых форм жизни, ученые до сих пор надеются, что где-то в атмосфере планеты температура и химические условия могут поддерживать простейшие формы жизни.

Позднее другими учеными были опубликованы статьи, подвергающие сомнению это открытие, было показано, что за фосфин британцы приняли совершенно другое вещество —
диоксид серы. Впрочем, вопрос о возможности существования жизни на этой планете остался открыт.

Однако теперь уже другие ученые заявили, что, несмотря на умеренную температуру в средних слоях атмосферы Венеры, там отсутствует другое необходимое условие для жизни – достаточное количество воды, большая часть которой содержится в каплях серной кислоты.

На пресс-конференции, анонсировавшей результаты, автор исследования Джон Холлсворт из Университета Квинса в Белфасте заявил, что на новое исследование его вдохновило прошлогоднее «открытие» фосфина на Венере.

Чтобы понять, возможна ли жизнь в атмосфере планеты, ученые оценили активность воды — параметр, связанный с относительной влажностью. «Активность воды определяет работоспособность клеток микробов, поэтому она определяет обитаемость»,

— пишут авторы работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Этот параметр лежит в пределах от 0 до1, причем единица соответствует 100-процентной влажности. Пример земных организмов показывает, что жизнь не может существовать при активности воды ниже определенного уровня.

Так, при уровне 0,585 может существовать гриб-экстремофил Aspergillus penicillioides.

Однако в атмосфере Венеры даже таким жизнестойким организмам будет невыносимо – ученые рассчитали, что активность воды там не больше 0,004. Иначе говоря, атмосфера на планете оказалась в сто раз суше, предел существования самых выносливых организмов на Земле.

Этот же параметр ученые измерили для атмосферы Марса – он оказался лишь немного ниже земного минимума — 0,537. Конечно, крайне низкая активность воды на Венере и Марсе полностью не исключает возможности существования жизни на этих планетах. Это говорит лишь о том, что там вряд ли существуют организмы, похожие на земные.

«На основе нынешнего исследования мы должны представить себе совершенно новый тип организмов, чтобы правдоподобно объяснить жизнь в атмосфере Венеры, по крайней мере такую, какой мы ее знаем», — считают ученые.

Приятно удивил ученых результат для Юпитера – активность воды в его атмосферы оказалась выше земного минимума, правда, при температурах от –10°C до 40°C.

Не все хорошо с точки зрения этого параметра и на самой Земле – подходящая величина активности воды наблюдается лишь в нижней тропосфере, верхняя стратосфера и мезосфера оказались слишком сухи для жизни. Для других планет Солнечной системы, в том числе Сатурна, Урана и Нептуна – у ученых оказалось слишком мало экспериментальных данных для проведения оценки. Ученые надеются, что будущие космические миссии, в том числе орбитальный телескоп Джеймса Вебба, могут добавить экспериментальных сведений.

«Наше исследование показывает, что облака серной кислоты на Венере содержат слишком мало воды для существования активной жизни, учитывая то, что мы знаем о ней на Земле. Кроме того, мы нашли, что водные и температурные условия на облаках Юпитера допускают существование микробной жизни, если допустить, что там есть другие условия, такие, как питательные вещества», — считает Холлсворт.
По словам ученых, это важное открытие в свете того, что NASA и Европейское космическое агентство объявили о подготовке трех новых миссий к Венере.

Недавно комитет по научной программе Европейского космического агентства принял решение о запуске к Венере аппарата EnVision.

«Грядет новая эра в изучении нашего ближайшего и в то же время чрезвычайно отличного от нас соседа по Солнечной системе. Учитывая недавнее анонсирование NASA миссий к Венере, в следующем десятилетии нас ожидает чрезвычайно насыщенная научная программа», — подчеркнул научный директор ESA Гюнтер Хасингер.

Главными задачами аппарата станет изучение тессер Венеры – возвышенных участков поверхности планеты – и изучение вопроса геологической активности. EnVision будет оборудован прибором для изучения подповерхностных и несколькими спектрометрами, целью которых станет обнаружение в атмосфере Венеры следовых газов и анализ состава поверхности планеты. Радар NASA поможет аппарату в задачах картирования.

В исчезновении воды с Венеры обвинили «электрический ветер»

Геофизики из Европы и США объяснили, почему в верхних слоях атмосферы Венеры почти не наблюдается водяного пара, в то время как следы присутствия воды находят даже на более близких к материнским звездам горячих юпитерах. Работа ученых опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Хотя Венера и самая близкая к Земле планета, между ними наблюдаются существенные отличия. Атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа (96,5 процентов) и азота (3,5 процентов), а также имеет более высокую температуру, чем Меркурий, который находится почти в два раза ближе к Солнцу. Содержание водяного пара в газовой оболочке планеты чрезвычайно мало — около двух тысячных процента.

Ранее ученые уже неоднократно говорили о том, что когда-то Земля и Венера в прошлом могли быть похожи друг на друга, так как обе планеты примерно одинакового размера, имеют похожие значения силы тяжести и основной химический состав. Следовательно, когда-то на Венере могла существовать вода, которая позже исчезла. Исследователи выдвигали теорию о том, что вода могла испариться с поверхности планеты в результате столкновения с небесным телом, размером около 400 километров, однако такое столкновение должно было происходить обязательно под углом, близким к прямому. Также было предположение о том, что под действием солнечного ультрафиолета молекулы воды распались на атомы водорода и кислорода, а потом были унесены фотонным ветром в межпланетное пространство.

В новой работе ученые проанализировали данные, полученные спектрометром ASPERA-4, который был установлен на космическом аппарате «Венера-экспресс» (последний сигнал был получен в январе 2015 года). Они изучали поток электронов, исходящий из верхних слоев атмосферы Венеры, и заметили, что ожидаемая скорость их «вылета» не совпадает с реальной. Исследователи предположили, что заряженные частицы могут удерживаться электрическим полем планеты, и рассчитали на основе изменения скорости электронов ее электрический потенциал.

Согласно расчетам ученых, электрический потенциал в ионосфере Венеры почти в пять раз выше предполагаемого Земного (9,9 вольт  ± 1,1 вольт, в то время как земной оценивается приблизительно в 2 вольта). Получив такую цифру, ученые решили проанализировать, как это будет влиять на атмосферу планеты.

Молекулы воды, как было упомянуто ранее, под действием ультрафиолета могут распадаться на атомы водорода и кислорода, из которых образуются ионы. Электрическое поле Венеры, согласно гипотезе ученых, способствует «выталкиванию» не только относительно легких ионов водорода, но и более тяжелых ионов кислорода — ученые называют это явление «электрическим ветром». По их мнению, даже если бы на планету не действовал такой сильный солнечный ветер, как сейчас, из ее ионосферы все равно бы «убегали» как легкие, так и более тяжелые заряженные частицы.

По словам ученых, их работа поможет лучше понять то, каким образом ионы покидают атмосферы других планет. Однако причину такого отличия между электрическими полями Земли и Венеры ученые на данный момент объяснить не могут.

Кристина Уласович

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Нет надежды на жизнь в облаках Венеры, но, возможно, на Юпитере, предполагает исследование

В облаках Венеры недостаточно воды для поддержания жизни.
(Изображение предоставлено НАСА)

Количество воды в атмосфере Венеры настолько мало, что даже самые устойчивые к засухе земные микробы не смогут там выжить, показало новое исследование. Находки, кажется, развеяли надежду, вызванную прошлогодним открытием молекул , потенциально созданных живыми организмами в атмосфере выжженной планеты, которые рассматривались как указание на возможное присутствие жизни.

В новом исследовании рассматривались измерения зондов, которые пролетели через атмосферу Венеры и получили данные о температуре, влажности и давлении в густых облаках серной кислоты, окружающих планету. По этим значениям ученые смогли вычислить так называемую активность воды, давление водяного пара внутри отдельных молекул в облаках, что является одним из ограничивающих факторов для существования жизни на Земле .

«Когда мы посмотрели на эффективную концентрацию молекул воды в этих облаках, мы обнаружили, что она была в сто раз слишком низкой для выживания даже самых устойчивых земных организмов.» Джон Холлсворт, микробиолог из Королевского университета в Белфасте, Великобритания, и ведущий автор статьи, заявил на пресс-конференции в четверг (24 июня). «Это непреодолимое расстояние».

Связанный : Венера — теплица (и дразнящая цель в поисках жизни)

Результаты, вероятно, разочаровывают сообщество исследователей Венеры, которое воодушевилось в сентябре прошлого года открытием фосфина , соединение, состоящее из атомов фосфора и водорода, которое на Земле может быть связано с живыми организмами в атмосфере Венеры. В то время исследователи предположили, что фосфины могут производиться микроорганизмами, обитающими в этих облаках.

На Земле, сказал Холлсворт, микроорганизмы могут выживать и размножаться в каплях воды в атмосфере, если позволяет температура. Однако результаты нового исследования, основанные на данных нескольких зондов Венеры, не оставляют никаких шансов на существование чего-либо живого в облаках Венеры, сказал он.

«Живые системы, включая микроорганизмы, состоят в основном из воды, и без гидратации они не могут быть активными и не могут размножаться», — сказал Холлсворт.

Исследования микроорганизмов, обитающих в экстремальных условий на Земле обнаружили, что жизнь может существовать при температурах до минус 40 градусов по Фаренгейту (минус 40 градусов по Цельсию). Для активности воды, которая измеряется по шкале от 0 до 1, наименьшее выживаемое значение составляет 0,585. Уровень активности воды, обнаруженный в молекулах венерианских облаков, составлял всего 0,004.

Астробиолог Эймса из НАСА Крис Маккей, один из соавторов статьи, заявил на пресс-конференции, что результаты исследования были убедительными, и новый флот из космических миссии , которые в настоящее время готовятся к Венере, ничего не изменят в надежде на жизнь на ближайшем соседе Земли.

«Наш вывод основан непосредственно на измерениях, — сказал Маккей на брифинге. «Это не модель, это не предположение. Миссии, которые НАСА только что выбрало для полета к Венере, снова проведут те же измерения — температуру, давление — и придут к тем же самым выводам, потому что Венера не меняется на такая шкала времени».

Однако исследователи изучили данные и с других планет и обнаружили, что облака Юпитера обеспечивают достаточную активность воды, чтобы теоретически поддерживать жизнь. Данные, собранные зондом Galileo на высоте от 26 до 42 миль (от 42 до 68 километров) над поверхностью газового гиганта, предполагают, что значение активности воды составляет 0,585, что чуть выше порога выживания. Температуры в этом регионе также практически пригодны для выживания, около минус 40 градусов по Фаренгейту. 

«Юпитер выглядит гораздо более оптимистично», сказал Маккей. «В облаках Юпитера есть по крайней мере слой, где удовлетворяются потребности в воде. Это не значит, что есть жизнь, это просто означает, что с водой все будет в порядке».

Высокий уровень ультрафиолетового излучения или нехватка питательных веществ могут, однако, помешать процветанию этой потенциальной жизни, заявили исследователи, и потребуются совершенно новые измерения, чтобы выяснить, действительно ли она существует или нет.

Холлсворт добавил, что метод, используемый для расчета активности воды, также может помочь определить обитаемость экзопланет.

«Что меня больше всего волнует, так это то, что мы можем перейти к масштабам молекул воды для этих далеких планет и точно определить их потенциальную пригодность для жизни», — сказал Холлсворт.

Результаты описаны в статье , опубликованной 28 июня в журнале Nature Astronomy.

Подписывайтесь на Терезу Пултарову в Твиттере @TerezaPultarova. Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom и в Facebook .

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: [email protected].

Тереза ​​— лондонский журналист, работающий в области науки и техники, начинающий писатель-фантаст и гимнастка-любитель. Родом из Праги, Чешская Республика, она провела первые семь лет своей карьеры, работая репортером, сценаристом и ведущей различных телепрограмм Чешского общественного телевидения. Позже она сделала перерыв в карьере, чтобы продолжить образование, и добавила степень магистра естественных наук Международного космического университета во Франции к степени бакалавра журналистики и магистра культурной антропологии Карлова университета в Праге. Она работала репортером в журнале Engineering and Technology, работала внештатным сотрудником в ряде изданий, включая Live Science, Space.com, Professional Engineering, Via Satellite and Space News, а также работала научным редактором в Европейском космическом агентстве.

Круто! Вот как Венера будет выглядеть как будущий водный мир | Космос

Увеличить. | Карта, изображающая поверхность Венеры так, как будто на ней есть океаны. Изображение через Alexis Huet/Dragonite-2/ Reddit.

На поверхности Венеры достаточно жарко, чтобы расплавить свинец. Есть также сокрушительное поверхностное давление и облака, полные серной кислоты. Итак, сегодня на поверхности Венеры нет воды. Эта планета, вращающаяся по внутренней орбите от Земли вокруг Солнца, является одним из самых негостеприимных мест в нашей Солнечной системе. Но ученые считают, что несколько миллиардов лет назад на Венере могли быть океаны, возможно, очень похожие на земные. Венера когда-то могла быть обитаемой. Даже сейчас некоторые предлагают терраформировать Венеру, чтобы в будущем она снова могла стать водным миром. Как выглядела бы Венера с водой? Математик и специалист по данным Алексис Хьют первоначально разместила карту выше в Интернете в 2014 году. Она была повторно опубликована 20 августа 2020 года Dragonite-2 в сабреддите MapPorn. Он изображает Венеру, если бы она была терраформирована, чтобы стать более похожим на Землю миром с таким же количеством воды, что и Земля.

Карта стала вирусной.

Насколько он точен? И что он показывает?

Венера покрыта густыми облаками. Поэтому мы не можем видеть его поверхность. Но радар — от космического корабля, вращающегося вокруг этого мира, или (в первые дни) от Земли — может проникать сквозь облака планеты и позволяет ученым делать карты максимумов и минимумов на поверхности Венеры. Вот почему Венера имеет известную топографию, которую Юэ первоначально использовал для создания своей карты Венеры как водного мира. Радарные изображения показывают нам горные хребты Венеры, вулканы, квазиконтинентальные образования и другие, более плоские области.

Таким образом, мы знали — и теперь Алексис Хьюет и Драгонайт-2 помогли нам понять, — что если бы на Венере было такое же количество воды, как на Земле, у нее был бы один большой континент в ее северном полушарии. Ученые уже назвали этот континент; они называют это Иштар Терра. Он размером с Австралию. Самая высокая точка Венеры, гора Максвелл Монтес, находится на Иштар Терра. Есть также второй большой континент, который ученые называют Террой Афродиты, расположенный вдоль экватора Венеры. Это размер Южной Америки (если бы Южная Америка была вытянута вдоль земного экватора, а не перпендикулярно ему). На карте Юэ также показаны более мелкие континенты и острова, которые были бы разбросаны по глобальным океанам Венеры, если бы Венера была водным миром.

Карта Алексис Хьюет, размещенная на Reddit, основана на данных космического корабля. Большая часть нашей информации о том, что находится под плотными облаками Венеры, была получена советскими космическими аппаратами «Венера-15» и «Венера-16», а также американскими космическими аппаратами «Пионер Венера» и «Магеллан» в период с 1978 по 1994 год. Сегодня у нас есть достоверные сведения о 98% поверхность Венеры, согласно этой странице из ESO. Эта карта взята из журнала NOAA Science on a Sphere. Это компиляция данных радара Венеры, показывающая топографию Венеры в том виде, в каком она известна сегодня. NOAA пишет: «Большая часть Венеры, кажется, покрыта пологими равнинами. Две области возвышаются над остальной поверхностью и называются «континентами». Он показывает некоторые названные особенности на Венере сегодня, как показало радиолокационное изображение.

В письме Inverse 29 августа 2020 года Майк Браун описал новую карту Венеры как водного мира. Он процитировал адъюнкт-профессора планетарных наук в Университете штата Северная Каролина Пола Бирна, который сказал Брауну, что в каком-то смысле карта довольно точна:

… в том смысле, что кто-то взял реальную цифровую модель возвышения Венеры. и добавил к нему «уровень моря».

Я не знаю, насколько реалистична часть «если бы на Венере было столько же воды, сколько на Земле», но я предполагаю, что тот, кто сделал эту карту, выбрал среднюю глубину океана для Земли и «затопил» топографию Венеры до той же глубины. .

Однако, как Бирн также отметил Брауну, поверхность будет выглядеть совсем по-другому после эрозии дождями, реками и озерами. Карта изображает поверхность Венеры как есть, без тектоники плит. Но планета с океанами, вероятно, 90 059, будет иметь тектонику плит 90 060 — постепенное движение наземных плит на коре планеты относительно друг друга — точно так же, как Земля.

И это движение плит земной коры, конечно же, повлияет на конфигурацию континентов и островов.

Венера в усиленном цвете с японского космического корабля Акацуки. Его поверхность нельзя увидеть одним глазом. Он полностью закрыт густыми облаками. В блоге Планетарного общества есть замечательная статья о реальных изображениях Венеры, сделанных японским космическим кораблем Акацуки. Акацуки начал вращаться вокруг Венеры в 2015 году. Изображения были подвергнуты специальной обработке и опубликованы в 2018 году. Представление художника о том, как могла бы выглядеть терраформированная Венера, с океанами, континентами и облаками, подобными Земле. Изображение взято с сайта Ittiz/Wikimedia Commons.

Но, конечно, в другом смысле карта Венеры как водного мира не рассчитывается в текущих условиях реального мира. Как отметил планетолог Бирн в статье Inverse :

На самом деле это нереально.

Это из-за экстремальных условий, существующих сегодня на Венере. Водянистый океан не может существовать в мире, достаточно горячем, чтобы расплавить свинец. Таким образом, карта не является точной с точки зрения реальной планеты Венера теперь . И теперь — вот что показывает эта карта. Видите противоречие?

Тем не менее, карта Юэта помогает нам использовать наше воображение и переносить мысли назад во времени или вперед в будущее, когда, по мнению некоторых провидцев, Венера может быть совсем другим местом. Бирн говорил о прошлой Венере, когда сказал:

Хотя Венера с океанами не очень похожа на изображение Reddit, интересно подумать о том, как когда-то могла выглядеть голубая Венера и почему ее климат изменился. в адский мир сегодня.

И мы можем представить себе Венеру как терраформированный мир, специально сделанный, чтобы снова стать более пригодным для жизни и похожим на Землю. Это хорошо известная концепция Марса — превратить сухую холодную планету обратно в пригодную для жизни. Несмотря на то, что Марс является наиболее похожим на Землю миром в нашей Солнечной системе, по мнению большинства экспертов, терраформировать Марс будет сложно.

Но терраформировать Венеру — мир того же размера и плотности, что и Земля, но совсем не похожий на Землю на своей поверхности — будет еще сложнее.

Однако это не помешало некоторым людям задуматься об этом. Знаменитый астроном Карл Саган был одним из первых, кто предложил способы терраформирования Венеры еще в 1961 году. Саган предложил засеять венерианские облака водорослями; позже было установлено, что это не сработает, потому что атмосфера оказалась слишком плотной. Астроном Джеффри Лэндис упомянул идеи Сагана и историю терраформирования в целом в статье 2011 года. 0007