Марс? Това е старата новина. Добре дошли в десетилетието на Венера

Когато става въпрос за изследване на слънчевата система, последните десетилетия безспорно са фокусирани върху посещението на Марс. От изпращането на роувъри до нейната повърхност до изготвянето на планове за евентуални мисии с екипаж там, червената планета е голяма в нашето разбиране за планетарната наука. Но какво да кажем за нашия друг планетарен съсед? Къде е любовта към Венера?

След десетилетия на пренебрегване, скоро ще има три мисии, насочени към Венера: НАСА DAVINCI+ и VERITASи на Европейската космическа агенция EnVision. И трите мисии бяха одобрени наскоро и имат за цел да стартират в края на 2020-те или началото на 2030-те години.

Това е отдавна закъсняло, тъй като макар понякога космически кораби да се люлеят покрай Венера по пътя си някъде другаде, последният път, когато НАСА изпрати мисия специално до Венера, беше орбиталният апарат Магелан, изстрелян чак през 1989. През последните три десетилетия най-голямата космическа агенция на Земята не е посещавала съседната планета.

За да разберем защо е така и да чуем какво можем да научим от трите нови мисии там, разговаряхме с двама експерти по Венера: Джени Уитън, член на научния екип на предстоящата мисия VERITAS на НАСА, и Жан-Люк Марго, планетарен учен, който наскоро ръководи проучване в Основните свойства на Венера.

Венера е мистерия

Първото нещо, което трябва да разберем за Венера, е колко малко знаем за мястото и колко много открити въпроси остават. Нямаме хронология на геоложката история на планетата и няма консенсус за това как е изглеждала ранната Венера. В сравнение с други места като Марс или Луната, ние нямаме общ преглед на това как е изглеждала планетата с течение на времето и как се е развила до състоянието, в което е днес.

„Преди около милиард години не знаем какво се е случвало. Няма геоложки данни“, каза Уитън.

Ние също нямаме представа каква е планетата отвътре, което оставя много въпроси във въздуха. „Не знаем размера на ядрото на Венера“, каза Марго. „Не знаем дали ядрото е течно или твърдо – подозираме, че е течно, но не знаем със сигурност. И това движи цялата топлинна еволюция на планетата” по отношение на нейното магнитно поле и въртене. Така че „наистина е важно да получите добра оценка на размера на ядрото му“.

Знаем, че Венера е покрита с хиляди вулкани – повече от всяка друга планета в нашата слънчева система – но не сме сигурни дали са активни или не. „Вулканизмът е много важен, защото на Венера по този начин отделяме топлина и летливи вещества от вътрешността, като вода и газове, които може да са важни за живота“, обясни Уитън. „Така че това, което наистина се опитваме да разберем с вулканичната история, е обитаемостта на Венера.“

И когато става въпрос за повърхността на планетата, има усукани, деформирани области, които все още се опитваме да разберем. „На Венера има тези странни терени, наречени тесери, които може да са аналози на земните континенти, но не сме сигурни как са се образували“, каза Марго. „Това е важна част от геоложката история на Венера.“

Странен звяр

Второто нещо, което трябва да разберете за Венера е, че това е странно място. Гъстата му атмосфера е осеяна с облаци от сярна киселина и улавя топлината толкова ефективно, че на повърхността там е по-горещо, отколкото на Меркурий, въпреки че е по-далеч от слънцето. Най-странното е, че атмосферата се върти 60 пъти по-бързо от планетата По-долу. Всъщност той се върти толкова бързо, че може дори да повлияе колко време продължава един ден там.

И по отношение на драматични геоложки събития, Венера има една възможност, която наистина взема тортата: Нейната повърхността може напълно да се стопи и да се реформира на всеки няколкостотин милиона години, в събития, наречени пренастилки. Теорията е, че планетата генерира толкова много топлина, че в крайна сметка избухва през повърхността през вулкани, изригващи по цялата планета, разтапяйки ударни кратери и изглаждайки всичко по повърхност навън.

„Венера може да е претърпяла голямо повторно изплуване на цялата планета преди 700 милиона години“, обясни Марго. „Възможно е да е имало множество пълни пренастилки през историята си и ние не разбираме как работи това… Това е епизодично, катастрофално топене на повърхността, което е наистина завладяващ процес.“

Злият близнак на Земята

Една от причините изследователите да се интересуват толкова от Венера е, че в голям мащаб тя е много подобна на Земята. Той е сравним по своя размер, маса и плътност. Венера може някога да е имала океани на повърхността си и дори да е била обитаема в някакъв момент от миналото си. Това също е скалиста планета и се е образувала на подобно място в Слънчевата система. Това означава, че можем да предположим, че двете планети са направени от приблизително подобен материал.

Но днес двете планети са много различни. Атмосферата на Венера е смазващо плътна при 100 пъти по-високо от земното налягане на нейната повърхност. При 900 градуса по Фаренхайт температурата на повърхността е достатъчно висока, за да разтопи оловото и планетата е загубила цялата си вода, която някога е имала, оставяйки суха, негостоприемна обвивка.

„Има много прилики между Земята и Венера“, каза Уитън. „Но те са се развили много по-различно. Така че се опитваме да разберем защо."

Изследователите смятат, че разминаването между Земята и Венера може да се е случило поради по-високите температури Венера доведе до изпаряване на повече вода в атмосферата, където беше ударена от слънчевата светлина и се раздели на водород и кислород. Водородът избяга в космоса, за да не се върне никога, оставяйки планетата суха.

Но това е предположение и ние не знаем кога се е случило, тъй като има толкова много неща, които не знаем за историята на Венера и как тя се различава от Земята. „Ако се опитваме да разберем собствената си планета и как се развиват земните планети, Венера е наистина решаваща“, каза Марго. „И има огромни пропуски в нашите знания и разбиране за това.“

Научаването на повече за разликите между Земята и Венера е важно и за изучаването на екзопланетите. Когато видим далечни планети, които са с размерите на Земята, те повече приличат ли на Земята или повече на Венера? Трябва да разберем еволюцията на планетите в нашата слънчева система, за да разберем по-добре как могат да изглеждат планетите в други системи.

Пренебрегван скъпоценен камък

Като се имат предвид всички важни въпроси за Венера, на които все още трябва да отговорим, и като се има предвид, че това е нашата съседна планета, може да се чудите защо Венера не е по-проучена. Как така Марс привлича цялото внимание?

Първо, Венера е просто много трудна за посещение. За да опитате да изпратите сонда на повърхността му, трябва да се борите с екстремни условия, които са враждебни както за електрониката, така и за хората. Налягането на повърхността е еквивалентно на налягането на 900 метра под водата, „така че вашият космически кораб изглежда като подводница, защото това е единственият начин да оцелее при тези смазващи налягания и температури,” Марго казах. „Нищо не е оцеляло на повърхността на Венера повече от два часа.“

Съществува и нашето пристрастие по отношение на търсенето на планети, които изглеждат така, сякаш биха могли да бъдат домакини на живота, както го разбираме. Когато погледнете Марс, това е извънземно място, но можете да си представите хора, живеещи там, макар и със скафандри и внимателно изградени местообитания. Венера не изглежда толкова привлекателна.

„Дълго време смятахме, че Венера е негостоприемна – което е сега“, каза Марго. „Но ние не бяхме оценили, че може да е било гостоприемно в ранната история на Слънчевата система.“

Възможно е Венера все още да пази улики за това дали животът е съществувал там в някакъв момент от нейното минало. „И един от най-големите въпроси на науката е за живота и обитаемостта“, добави Марго.

И може да има известна степен на глобална политика. „По време на космическата надпревара Съветският съюз наистина съсредоточи усилията си върху Венера, така че те бяха създали програма за Венера за дълго време“, каза Уитън. САЩ, от друга страна, се фокусираха повече върху Марс. Въпреки че днес има много по-голямо международно сътрудничество в изследването на космоса, вероятно все още има наследство от Студената война, което насочва НАСА към Марс и далеч от Венера.

Но сега, най-накрая, с трите наскоро одобрени мисии до Венера, ще се върнем към това завладяващо място, за да научим повече.

„Беше обезсърчаващо за много планетарни учени, че Венера беше пренебрегната толкова дълго“, каза Марго. „Но сега е наистина вълнуващо, че най-накрая се връщаме.“

Три нови мисии

Трите нови изследователи на Венера ще бъдат две мисии на НАСА, DAVINCI+ и VERITAS, и една мисия на Европейската космическа агенция, EnVision. За да не си представите, че има някаква враждебност между съперничещите си мисии на Венера, и двамата изследователи, с които говорихме, изразиха наслада и вълнение, че имат множество мисии за събиране на данни от тази планета.

Трите мисии ще се допълват: DAVINCI+ ще разглежда атмосферата на Венера, VERITAS ще разглежда Венера на глобално ниво и EnVision ще снима около една четвърт от повърхността много по-целенасочено начин. Инструментите също ще бъдат различни, тъй като EnVision разполага както с радарно изображение, така и със сонда за гледане под повърхността.

„VERITAS ще разгледа дълбоките подземни повърхности, разглеждайки литосферата“, обясни Уитън. „Но с EnVision те ще могат да разгледат много близката подповърхност, за да разберат каква може да е нейната структура.“

С трите мисии в комбинация би трябвало да можем да научим за Венера от горе до долу, от плътната атмосфера чак до нейното дълбоко ядро. В крайна сметка можем да научим толкова много за тази планета, колкото и нейната по-добре проучена сестра Марс.

„Има различни фокуси за всяка от тези [мисии]“, каза Уитън. „Но като цяло и трите ни казват, че Венера е ключ към разбирането на случващото се на Земята. Много е вълнуващо, перспективата да имаме програма на Венера, подобна на програма на Марс.

Препоръки на редакторите

• Ето защо учените смятат, че животът може да е процъфтявал на „адската планета“ Венера
• Изкуството и науката за въздушното спиране: Ключът към изследването на Венера
• Вулканичната активност на Венера я е оставила с мека външна обвивка
• Два космически кораба работиха заедно, за да научат за магнитното поле на Венера
• 30-годишната мисия за изследване на магнитосферата е към своя край