404

Сторінку не знайдено

Chas.News not found
За хмарами у пеклі. Як Венера вийшла з моди, а потім знову стала популярною серед астрономів

Мало хто очікує хороших новин, почувши телефонний дзвінок о пів на шосту ранку. Але Сюзанні Смрекар, геофізику з лабораторії реактивного руху NASA, ранковий виклик приніс саме їх. Їй подзвонили зі штаб-квартири американського аерокосмічного агентства і повідомили: місія VERITAS, науковим керівником якої вона є, схвалена. В кінці поточного десятиліття дослідницький апарат, побудований в рамках місії, полетить вивчати Венеру.

Для Смрекар і багатьох інших вчених, які бажають більше дізнатися про Венеру, це, безумовно, хороші новини. Адже майже 30 років NASA більше дивилося в бік Марса, змушуючи прихильників іншої сусідньої планети стояти в черзі. Тепер агентство схвалило одразу дві місії. Крім VERITAS вивченням Венери займеться команда проєкту DAVINCI+.

Але чому NASA так довго не звертало уваги на другу від Сонця планету, а тепер вирішило все ж таки зайнятися її дослідженням з близької відстані? І на які питання вони хочуть отримати відповіді за допомогою двох місій, які разом коштуватимуть мільярд доларів?

Венера вчора і сьогодні

Наша блакитна кулька унікальна. На її поверхні хвилюються океани, а на суші квітне життя. Всі інші планети Сонячної системи дивилися б на неї із заздрістю, якби там було кому заздрити. Адже більшість світів, які нас оточують, суворі і мертві. Але так було не завжди.

У далекому минулому на Венері могла бути вода, навіть цілі океани, а умови на поверхні цілком підходили для розвитку життя. Принаймні на це вказують комп'ютерні моделі, побудовані вченими з Інституту космічних досліджень NASA імені Годдарда.

Згідно з цими моделями, температура на Венері коливалася в межах 20-50°C. Тривало це досить довго — два, можливо, три мільярди років. Для порівняння, на Землі життя з'явилося через мільярд років після формування планети (тобто приблизно 3,5 млрд років тому). Тож у Венери був і час і умови, аби завести власних мешканців.

Та навіть якщо вони і з'явилися, їх спіткала сумна доля, адже в певний момент Венера втратила воду, а її клімат різко змінився. У вчених є різні теорії, чому це сталося. Наприклад, планету могло приректи на смерть Сонце. Коли наше світило «дорослішає», то стає яскравішим і гарячішим. Ймовірно, що з часом планета стала отримувати стільки тепла, що океан на поверхні почав випаровуватися. В атмосфері накопичувалася водяна пара, яка разом з COстворила потужний парниковий ефект, і планета загинула.

Інша теорія свідчить, що в усьому винна якась глобальна подія, котра почалася близько 700 млн років тому і змінила вигляд поверхні Венери. Можливо, це була серія масштабних вивержень вулканів, через які в атмосферу потрапила значна кількість CO, а парниковий ефект закінчив смертоносну справу.

Так могла виглядати Венера у минулому, коли на ній існували океани

Як би там не було, але сьогодні Венера — аж ніяк не квітучий сад. Ця планета ближче за будь-яку іншу до уявлення людей про пекло. Почати хоча б з того, що вона обертається не так, як більшість світів Сонячної системи. Наприклад, Земля і Марс, обертаючись навколо своєї осі, рухаються в тому самому напрямку, що і Сонце. Але Венера крутиться у зворотний бік. У нашій системі є ще лише один такий «вигнанець»  — Уран.

Зміна дня і ночі на Венері відбувається за 117 земних діб — тільки уявіть, скільки б тривав там ваш робочий день. І це притому, що повний оберт навколо Сонця вона робить за 225 діб. Тож рік там триває менше двох днів, відмірюваних світанками і заходами.

Розробники українського супутникового обладнання — про вітчизняні інновації і космос

Втім, нечаста зміна дня і ночі — лише найменша з проблем, з якими ви б зіткнулися на Венері. Умови на планеті такі, що потрапивши на неї, людина зустріла б неминучу і болісну смерть. Її щільна атмосфера на 95% складається з вуглекислого газу, а по небу пливуть хмари з сірчаної кислоти. Температура на поверхні досягає 465°C, тобто там навіть спекотніше, ніж на Меркурії, що знаходиться ближче до Сонця. Висока температура означає високий тиск. На Венері він в 90 разів більше, ніж на Землі. На нашій планеті щось подібне можна відчути лише занурившись на 1,6 км під воду.

Словом, це вкрай недружній світ, на який складно дивитися без остраху. Але тривалий час людина про це не знала.

Погляд в безодню

Венера — найяскравіший об'єкт в нічному небі після Місяця. Тож людина почала придивлятися до нього навіть не сотні, а тисячі років тому. Наприклад, до наших днів дійшла глиняна таблиця з записами спостережень за Венерою, зроблених у стародавньому Вавилоні за часів правління царя Аммі-Цадука (1647-1626 рр до н. е.).

Надалі, коли спостереження за зоряним небом набули більш професійного характеру, вивченням планети займалися такі відомі вчені, як Галілео Галілей, Михайло Ломоносов та Джованні Кассіні. До XX століття дослідники вже знали, що Венера схожа на Землю за розмірами і має атмосферу, що заряджало їх оптимізмом.

Наприклад, в 1918 році шведський вчений, лауреат Нобелівської премії з хімії Сванте Арреніус припустив, що планета вкрита болотами. «Все на Венері втопає у волозі — значну частину поверхні, без сумніву, займають болота, схожі на ті, в яких на Землі формуються поклади вугілля», — писав він у своїй книзі «Долі зірок».

На жаль чи на щастя, авторам подібних теорій перевірити їх з Землі було неможливо, оскільки таємниці планети захищала непроникна завіса хмар.

Це давало привід замислитися не тільки вченим, але й письменникам-фантастам, які зображували Венеру більш гостинним світом, ніж вона є насправді. Наприклад, в повісті «Країна багряних хмар» братів Стругацьких планета показана гарячою, але придатною для перебування людини в захисному скафандрі.

Все це підігрівало інтерес до Венери, і з початком космічної ери СРСР і США кинулися до сусіднього світу. І тут колишні теорії і фантазії зіткнулися з суворою реальністю.

Перший погляд зблизька на планету кинув американський апарат Mariner 2, що пролетів поруч з нею в грудні 1962 року. Зонд виміряв температуру Венери, і вчені дізналися про пекельну спеку, що там панує. Наступний великий успіх в дослідженнях сусіднього світу записав на свій рахунок Радянський Союз. Його автоматична міжпланетна станція «Венера-4» увійшла в атмосферу планети, дозволивши вченим дізнатися про її склад і переважання в ній CO₂.

Знімок поверхні Венери, отриманий радянським дослідницьким апаратом «Венера-13»

Нехай СРСР програв Штатам Місяць і упустив ініціативу в дослідженнях Марса, але у вивченні другої планети Сонячної системи він був успішнішим за конкурента. У 70-х і на початку 80-х років радянські апарати серій «Венера» і «Вега» побували на поверхні суворого світу 9 раз. Жоден з них не працював довше двох годин, але з огляду на місцеві умови це й не дивно. Апарати надіслали на Землю фотографії поверхні планети і дані про ґрунт, страшний тиск, сірчані хмари і блискавки, які, можливо, виникають в них (в цьому вчені поки не впевнені).

Паралельно NASA надсилало до Венери власні апарати серій Mariner і Pioneer, але прориватися на поверхню агентство не ризикувало. Його зонди досліджували планету з орбіти або пролітаючи повз неї.

Востаннє агентство вирішило придивитися до Венери в 1989 році, запустивши автоматичну міжпланетну станцію Magellan. Вона прибула на місце в 1990-му і пропрацювала до 1994-го. За цей час апарат склав карту 98% поверхні планети і зібрав інші дані. Зокрема з'ясував, що поверхня Венери досить молода за геологічними мірками (її вік менше 800 млн років), підкріпивши версію про масштабну подію, яка змінила її в минулому.

Ізабелла — один з найбільших кратерів Венери, сфотографований зондом Magellan

Після цього інтерес до інтригуючого, але страшного світу трохи згас. Дослідницькі апарати цілеспрямовано відправлялися до Венери лише двічі. У 2006-му до неї прибув європейський зонд Venus Express. Він працював до 2015 року, коли його змінив японський «колега» Akatsuki. Останній досі обертається навколо планети.

Але NASA звернуло свою увагу на Марс, який перетворився на привабливу ціль для вчених в середині 90-х. У 1996 році група дослідників з США та Канади оголосила про можливу знахідку скам'янілостей, залишених мікроорганізмами, в одному з марсіанських метеоритів, які потрапили на Землю.

Відкриття викликало резонанс на найвищому рівні. Тодішній президент США Білл Клінтон виступив з промовою, заявивши, що «вся інтелектуальна і технологічна міць американської космічної програми буде кинута на подальші пошуки слідів життя на Марсі». Після цього на Червону планету попрямували славетні марсоходи NASA. Останній з них, Perseverance, приземлився на її поверхню в лютому поточного року.

І хоча марсіанські дослідницькі апарати зробили чимало цікавих відкриттів за останні роки, деякі вчені шанувальники Венери стверджують, що навколо Червоної планети аж занадто багато шуму, що підігрівається рясним потоком новин і заяв дослідників і фахівців NASA.

Червона загроза. Три неочевидних способи померти на Марсі

«Я не хочу сказати, що Марс має непорушну владу над громадськістю, але, в принципі, так і є», — вважає Пол Бірн, планетолог з Університету штату Північна Кароліна. Дослідник жартома запевняє, що з радістю б підірвав Марс за допомогою Зірки Смерті, аби усі звернули увагу на Венеру.

Але якщо відкинути жарти, то друга планета справді отримує не так вже й багато уваги з боку ЗМІ та широкої аудиторії. Принаймні так було до минулого року.

Життя знайде шлях

У вересні 2020-го дослідники з США та Великобританії зробили сенсаційну заяву: вони знайшли в атмосфері Венери газ фосфін. Наявність і досить висока концентрація газу вказували на те, що на планеті існує джерело, що постійно виробляє його. На Землі таким джерелом є мікроорганізми. Тому, складаючи список пояснень присутності фосфіну, вчені включили в нього і цей пункт.

Тим паче, що сліди фосфіну знайшлися в єдиному місці на Венері з «людськими» умовами — в хмарах на висоті 55 км, де тиск можна порівняти з земним, а температура становить лише +30°C. Вони припустили, що життя могло б існувати в таких умовах.

Надалі відкриття переглядалося і піддавалося сумніву деякими іншими дослідниками, але джин вже вилетів з лампи. З кошмарного сну Венера раптово перетворилася на потенційно придатне для життя місце. Важко сказати, наскільки це вплинуло на людей в NASA, які схвалюють дослідницькі місії, але VERITAS і DAVINCI+ були не єдиними кандидатами на фінансування. З ними змагалися ще дві місії з дослідження супутників Юпітера і Нептуна. Однак цим небесним тілам ще доведеться почекати.

DAVINCI+ оснащуватиметься інструментами, які дозволять виявити присутність фосфіну. Але навіть якщо апарату не вдасться знайти його, дискусію навколо газу це не зупинить. Зрештою, апарат лише раз і лише в одному місці пройде повз атмосферу на шляху до поверхні планети. Якщо в тому місці і в той час не буде фосфіну, це ще не означатиме, що його немає взагалі ніде.

Дослідницький апарат DAVINCI+ на Венері

Втім, пошук примарного газу — не мета місії. Вона покликана допомогти вченим більше дізнатися про склад атмосфери, зрозуміти її походження і еволюцію, а також прояснити, чи справді на Венері колись був океан.

Що стосується VERITAS, то вона передбачає створення сучаснішої версії апарату Magellan. Перебуваючи на орбіті, він зробить виміри, необхідні для складання тривимірної карти поверхні планети. Навіщо вченим ще одна карта? Вона обіцяє бути набагато кращою за ту, що склав Magellan.

«Якби на Венері був розлом Сан-Андреас, ви б не дізналися про це за даними Магеллана. Ми маємо дуже грубу топографічну карту», — каже Сюзанна Смрекар.

Крім того, апарат шукатиме ознаки вулканічної активності (минулої чи сьогоднішньої), а також вивчатиме склад порід.

Для чого вченим всі ці знання? Чому минуле і сьогодення Венери хвилює їх так, що вони часом мріють підірвати іншу планету? По-перше, дослідження сусіднього світу може допомогти нам у вирішенні земних проблем. Наприклад, з накопиченням COв атмосфері. «Історія планети (Венери — Прим. ред.) робить її чудовим місцем, аби вивчити парниковий ефект і дізнатися, як впоратися з ним на Землі», — вважає Ян Уіттакер, фізик з Університету Ноттінгем Трент.

А крім того, чим більше ми дізнаємося про розвиток інших планет Сонячної системи, тим краще розуміємо причини унікальності нашого світу. Причини, через які він став єдиним місцем, де життя квітне, а не ховається в найтемніших куточках, якщо взагалі існує, як в інших місцях. По такі відповіді не шкода вирушити куди завгодно, навіть в місце, дуже схоже на пекло.

«Я не нудьгував, але до гарних краєвидів звик». Астронавт NASA Лерой Чіао — про життя на МКС