Облака Венеры на 60% состоят из воды
Американские ученые повторно проанализировали данные миссии Pioneer к Венере, которую NASA запустило в 1970-х годах. Оказалось, что облака планеты состоят в основном из воды, а не из серной кислоты, как считалось ранее. Результаты исследования меняют представления об условиях в атмосфере Венеры и могут повлиять на поиски внеземной жизни.
Вода в венерианских облаках находится не в виде капель или пара, как на Земле. Она связана в химических соединениях — гидратах. Согласно новому анализу, на долю таких соединений приходится 62% вещества облаков. Серная кислота там тоже есть, но ее значительно меньше — около 22%. Это расходится с прежними представлениями, по которым именно кислота была основным компонентом.
Идея перепроверить старые данные появилась у Ракеша Могула из Калифорнийского политехнического университета и специалиста по Венере Санджая Лимайе из Висконсинского университета. Ученые решили, что масс-спектрометрия спускаемого зонда Pioneer могла зафиксировать что-то, что упустили исследователи в прошлом. Для этого им пришлось найти исходные записи, которые хранились на микрофильмах в архиве NASA, и оцифровать их.
Данные были получены двумя приборами зонда — нейтральным масс-спектрометром и газовым хроматографом. Когда аппарат спускался сквозь плотные слои облаков, его впускные отверстия, предназначенные для анализа газов, засорились частицами аэрозолей. На это указало резкое, но временное падение уровня углекислого газа, которое зафиксировали приборы. Ранее это могли счесть сбоем, но теперь ученые посмотрели на ситуацию иначе. Они поняли, что приборы по сути захватили образец вещества из облаков.
По мере дальнейшего спуска зонд нагревался. Застрявшие в нем частицы начали плавиться и испаряться при разных температурах. Анализ газов, которые выделялись в процессе, позволил определить состав аэрозолей. Исследователи заметили мощные всплески паров воды при температурах 185 °C и 414 °C. Это указывает на наличие гидратированного сульфата железа и гидратированного сульфата магния.
Серная кислота тоже присутствовала. Ее разложение привело к выбросу диоксида серы при температуре около 215 °C. Еще один выброс этого газа произошел при 397 °C. Это означало, что в облаках есть еще одно, более термостойкое соединение серы. Разгадка пришла, когда при той же температуре приборы зафиксировали неожиданный всплеск ионов железа. Сочетание этих факторов указывает на наличие сульфата железа. По оценкам, его доля в аэрозолях может достигать 16%. Ученые предполагают, что железо попадает в атмосферу Венеры с космической пылью и затем вступает в реакцию с кислотными облаками.
Главный вывод исследования — значительное присутствие воды в атмосфере Венеры. Это также объясняет давнее расхождение в данных. Предыдущие зонды, которые спускались в атмосферу, показывали больше воды, чем аппараты, которые сканировали облака дистанционно. Теперь понятно, что приборы для дистанционного зондирования не могли обнаружить воду, связанную в гидратах, а видели только свободный водяной пар.
Новое понимание состава облаков важно для поисков жизни. Одним из главных аргументов против существования микроорганизмов на Венере было предполагаемое отсутствие воды. Теперь стало ясно, что вода там есть в изобилии, хотя и в очень кислотной среде. Эта работа также показывает, насколько полезными могут быть старые научные данные, если обработать их с помощью современных методов.
Ранее геологи пришли к выводу, что в мантии Венеры может скрываться «стеклянный потолок».
Визуализация MIT
Самое популярное
