Марс? Это старые новости. Добро пожаловать в Десятилетие Венеры

Когда дело доходит до исследования Солнечной системы, последние десятилетия, несомненно, были сосредоточены на посещении Марса. От отправки марсоходов на ее поверхность до планирования возможных миссий с экипажем — красная планета имеет большое значение в нашем понимании планетарной науки. А как насчет другого нашего планетарного соседа? Где любовь к Венере?

После десятилетий игнорирования скоро к Венере отправятся три миссии: НАСА ДАВИНЧИ+ и ВЕРИТАСи Европейское космическое агентство EnVision. Все три миссии были недавно одобрены и должны быть запущены в конце 2020-х или начале 2030-х годов.

Это давно назрело, так как, хотя иногда космические корабли будут проноситься мимо Венеры по пути куда-то еще, В последний раз, когда НАСА отправляло миссию специально к Венере, орбитальный аппарат «Магеллан» был запущен в далеком прошлом. 1989. За прошедшие с тех пор три десятилетия крупнейшее космическое агентство на Земле ни разу не посетило планету по соседству.

Чтобы выяснить, почему это так, и узнать, что мы можем узнать из трех новых миссий, мы поговорили с двумя экспертами по Венере: Дженни Уиттен, член научной группы предстоящей миссии НАСА VERITAS, и Жан-Люк Марго, планетолог, недавно руководивший исследованием. в Основные свойства Венеры.

Венера - загадка

Первое, что нужно понять о Венере, это то, как мало мы знаем об этом месте и как много остается открытых вопросов. У нас нет хронологии геологической истории планеты, и нет единого мнения о том, как выглядела ранняя Венера. По сравнению с другими местами, такими как Марс или Луна, у нас нет представления о том, как планета выглядела с течением времени и как она превратилась в то состояние, в котором находится сегодня.

«Около миллиарда лет назад мы не знаем, что происходило. Геологических данных нет», — сказал Уиттен.

Мы понятия не имеем, на что похожа планета внутри, что оставляет много вопросов в воздухе. «Мы не знаем размера ядра Венеры, — сказала Марго. «Мы не знаем, является ли ядро ​​жидким или твердым — мы подозреваем, что оно жидкое, но мы не знаем наверняка. И это управляет всей тепловой эволюцией планеты» с точки зрения ее магнитного поля и ее вращения. Итак, «действительно важно получить точную оценку размера его ядра».

Мы знаем, что Венера покрыта тысячами вулканов — больше, чем любая другая планета в нашей Солнечной системе, — но мы не уверены, активны они или нет. «Вулканизм очень важен, потому что на Венере именно так мы выделяем тепло и летучие вещества изнутри, такие как вода и газы, которые могут быть важны для жизни», — объяснил Уиттен. «Итак, что мы действительно пытаемся понять с вулканической историей, так это обитаемость Венеры».

А когда дело доходит до поверхности планеты, есть скрученные, деформированные области, которые мы все еще пытаемся понять. «На Венере есть эти странные ландшафты, называемые тессеры, которые могут быть аналогами земных континентов, но мы не уверены, как они образовались», — сказала Марго. «Это важная часть геологической истории Венеры».

Странный зверь

Второе, что нужно понять о Венере, это то, что это странное место. Его густая атмосфера пронизана облаками серной кислоты, и он так эффективно удерживает тепло, что на поверхности там горячее, чем на Меркурии, несмотря на то, что он находится дальше от Солнца. Самое странное, что атмосфера вращается В 60 раз быстрее, чем планета ниже. На самом деле, он вращается так быстро, что может даже повлиять на сколько длится день.

И с точки зрения драматических геологических событий, у Венеры есть одна возможность, которая действительно побеждает: ее поверхность может полностью таять и преобразовываться каждые несколько сотен миллионов лет в ходе событий, называемых шлифовки. Теория состоит в том, что планета вырабатывает так много тепла, что в конце концов прорывается сквозь поверхность через вулканы извергаются по всей планете, расплавляя ударные кратеры и сглаживая все на поверхность наружу.

«Возможно, 700 миллионов лет назад на Венере произошло крупное обновление всей планеты», — объяснила Марго. «Возможно, за свою историю он несколько раз полностью обновлялся, и мы не понимаем, как это работает… Это эпизодическое, катастрофическое таяние поверхности, что является действительно захватывающим процессом».

Злой близнец Земли

Одна из причин, по которой исследователи так интересуются Венерой, заключается в том, что в больших масштабах она очень похожа на Землю. Он сопоставим по размеру, массе и плотности. Возможно, на поверхности Венеры когда-то были океаны, и в какой-то момент в прошлом она могла быть даже обитаема. Это также каменистая планета, и она образовалась в аналогичном месте в Солнечной системе. Это означает, что мы можем предположить, что две планеты сделаны из примерно одинакового материала.

Но сегодня две планеты очень разные. Атмосфера Венеры сокрушительно плотная и в 100 раз превышает давление Земли на ее поверхности. При температуре 900 градусов по Фаренгейту температура поверхности достаточно высока, чтобы расплавить свинец, и планета потеряла всю воду, которая у нее когда-либо была, оставив сухую негостеприимную оболочку.

«Между Землей и Венерой много общего, — сказал Уиттен. «Но они развивались очень по-разному. Поэтому мы пытаемся понять, почему».

Исследователи считают, что расхождение между Землей и Венерой могло произойти из-за более высоких температур на Земле. Венера привела к тому, что больше воды испарилось в атмосферу, где она попала под солнечный свет и разделилась на водород и кислород. Водород улетел в космос, чтобы никогда не вернуться, оставив планету сухой.

Но это предположение, и мы не знаем, когда это произошло, поскольку мы так многого не знаем об истории Венеры и о том, чем она отличается от Земли. «Если мы пытаемся понять нашу собственную планету и то, как эволюционируют планеты земной группы, Венера действительно имеет решающее значение», — сказала Марго. «И [есть] огромные пробелы в наших знаниях и понимании этого».

Узнать больше о различиях между Землей и Венерой важно и для изучения экзопланет. Когда мы видим далекие планеты размером с Землю, они больше похожи на Землю или больше на Венеру? Нам нужно понять эволюцию планет в нашей собственной Солнечной системе, чтобы лучше понять, как могут выглядеть планеты в других системах.

Забытая жемчужина

Учитывая все важные вопросы о Венере, на которые нам еще предстоит ответить, и учитывая, что это наша соседняя планета по соседству, вы можете задаться вопросом, почему Венера до сих пор не изучена. Почему Марс привлекает все внимание?

Во-первых, Венеру просто очень трудно посетить. Чтобы попытаться отправить зонд на его поверхность, вам придется бороться с экстремальными условиями, враждебными как для электроники, так и для людей. Давление на поверхности эквивалентно давлению на глубине 900 метров под водой, так что ваш космический корабль выглядит как подводная лодка, потому что только так она может выдержать такое сокрушительное давление и температуру», — Марго. сказал. «Ничто не выжило на поверхности Венеры более двух часов».

Есть также наша предвзятость в плане поиска планет, которые выглядят так, как будто на них может быть жизнь, как мы ее понимаем. Когда вы смотрите на Марс, это инопланетное место, но вы можете представить себе людей, живущих там, хотя и в скафандрах и тщательно сконструированных жилищах. Венера не выглядит привлекательной.

«Долгое время мы думали, что Венера негостеприимна — так оно и есть сейчас», — сказала Марго. «Но мы не оценили, что он мог быть гостеприимным в ранней истории Солнечной системы».

Возможно, Венера до сих пор хранит ключи к разгадке того, могла ли там когда-то в прошлом существовать жизнь. «И один из самых больших вопросов науки касается жизни и обитаемости», — добавила Марго.

И здесь может быть определенная доля глобальной политики. «Во время космической гонки Советский Союз действительно сосредоточил свои усилия на Венере, поэтому они уже давно разработали программу Венеры», — сказал Уиттен. С другой стороны, США больше сосредоточились на Марсе. Хотя сегодня существует гораздо более широкое международное сотрудничество в области освоения космоса, возможно, все еще существует наследие холодной войны, которое указывает НАСА на Марс, а не на Венеру.

Но теперь, наконец, с тремя недавно одобренными миссиями на Венеру, мы вернемся в это увлекательное место, чтобы узнать больше.

«Многих планетологов обескуражило то, что Венеру так долго не замечали», — сказала Марго. «Но теперь это действительно здорово, что мы, наконец, возвращаемся».

Три новые миссии

Тремя новыми исследователями Венеры будут две миссии НАСА, DAVINCI+ и VERITAS, и одна миссия Европейского космического агентства, EnVision. Чтобы вы не думали, что между соперничающими венерианскими миссиями существует какая-либо неприязнь, оба исследователя, с которыми мы разговаривали, выразили восхищение и волнение по поводу проведения нескольких миссий по сбору данных с этой планеты.

Три миссии будут дополнять друг друга: DAVINCI+ исследует атмосферу Венеры, VERITAS Венера на глобальном уровне, и EnVision будет визуализировать около четверти поверхности гораздо более целенаправленно. способ. Инструменты тоже будут другими, поскольку у EnVision есть и радарное изображение, и эхолот для наблюдения за поверхностью.

«VERITAS собирается исследовать глубокие недра, изучая литосферу», — пояснил Уиттен. «Но с EnVision они смогут заглянуть в самые близкие недра, чтобы понять, какова их структура».

Совместив три миссии, мы сможем узнать о Венере сверху донизу, от плотной атмосферы до ее глубинного ядра. В конце концов, мы сможем узнать об этой планете столько же, сколько о ее более изученной сестре Марсе.

«Для каждой из этих [миссий] есть разные направления», — сказал Уиттен. «Но в целом все три из них говорят нам, что Венера — это ключ к пониманию того, что происходит на Земле. Это очень захватывающе, перспектива иметь программу Венеры, похожую на программу Марса».

Рекомендации редакции

• Вот почему ученые считают, что жизнь могла процветать на «адской планете» Венере
• Искусство и наука аэродинамического торможения: ключ к исследованию Венеры
• Вулканическая активность Венеры оставила ее мягкую внешнюю оболочку
• Два космических корабля работали вместе, чтобы изучить магнитное поле Венеры
• 30-летняя миссия по изучению магнитосферы подходит к концу