Отсутствие воды на Венере связано с круговоротом ионов в ее атмосфере
Американские планетологи выяснили, что большая часть изначальных запасов воды Венеры улетучилась в космос в результате взаимодействия между ионами и свободными электронами в верхних слоях ее атмосферы. Поиски этих ионов должны стать одной из главных задач для следующих венерианских миссий, сообщила пресс-служба Университета Колорадо (UC Boulder).
"На современной Венере присутствует в 100 тыс. раз меньше воды, чем на Земле, несмотря на схожие размеры, массу и происхождение планет. Если наша теория верна, то в атмосфере Венеры должно присутствовать большое число ионов HCO+, связанных с быстрым улетучиванием венерианской воды в космос", - пояснил научный сотрудник UC Boulder Майкл Чаффин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Специалисты пришли к такому выводу при изучении химических реакций с участием воды, которые происходят в атмосфере Венеры, состоящей на 96% из углекислого газа и небольшого количества азота. Помимо этих двух газов, в атмосфере Венеры также присутствуют другие вещества, в том числе вода, угарный газ, водород и дейтерий, а также различные соединения серы.
Как объясняют планетологи, их интерес к изучению реакций в атмосфере Венеры был связан с тем, что существующие теории не могут на 100% объяснить сверхнизкую концентрацию воды и огромный избыток дейтерия, тяжелого изотопа водорода, в воздухе второй планеты Солнечной системы. Руководствуясь этой идеей, ученые создали компьютерную модель верхних и нижних слоев атмосферы Венеры и проследили за взаимодействиями и миграциями молекул внутри них.
Эти расчеты показали, что в улетучивании воды с Венеры играют важную роль ионы HCO+, возникающие в результате реакций между водой и углекислым газом в нижних слоях атмосферы Венеры. Ионы HCO+ являются очень нестабильными: они легко распадаются на угарный газ и водород при взаимодействии со свободными электронами, присутствующими в верхних слоях атмосферы Венеры.
Возникающий в результате этого атомарный водород легко улетучивается в космос, что в прошлом никак не учитывалось астрономами, так как ни один ранее запущенный к Венере космический аппарат не был способен зафиксировать присутствие ионов HCO+ в ее атмосфере. Последующие венерианские миссии, как надеются ученые, не будут обладать подобным недостатком, что позволит проверить эту теорию и оценить прошлую и текущую скорость улетучивания водорода из атмосферы Венеры.
О Венере
Венера возникла в почти тех же условиях и точке, что и Земля, однако она разительно отличается по облику и устройству от нашей планеты. Сейчас на ней практически нет воды, ее сверхплотная атмосфера состоит из углекислого газа и серной кислоты, разогретых до 462 градусов Цельсия, а почти плоская поверхность покрыта следами относительно недавних извержений вулканов.
Как показывают простые компьютерные модели климата Венеры, она должна была быть похожей на Землю и обладать большими запасами воды и относительно мягким климатом. Многие ученые предполагают, что впоследствии Венера превратилась в "адский мир" из-за отсутствия тектонических процессов, играющих важную роль в круговороте углекислого газа на нашей планете.