Ученые узнали, почему на Земле жизнь появилась, а на нашем «близнеце» - Венере - нет
Сейчас Венера, пожалуй, самая негостеприимная планета для любой жизни. Температура здесь даже выше чем на Меркурии, хотя последний расположен ближе к Солнцу.
Температура на Венере составляет +462 °C. Плотная атмосфера создает сильное давление. На поверхности Венеры давление в 92 раза выше, чем на поверхности Земли. И углекислый газ в атмосфере переходит в жидкое состояние под таким давлением. Атмосфера крайне токсичная. По небу на огромной скорости летят облака серной кислоты.
Однако ученых по-прежнему очень увлекает Венера, ведь она во многом похожа на Землю. Ученые называют Венеру «сестрой-близняшкой» Земли, ведь наши планеты очень похожи по размерам и составу.
Действительно, планеты образуются из так называемых протопланетных дисков. Это совокупность вещества, плотного газа, которая вращается вокруг молодой звезды. Со временем из нее образуются планеты.
Вещество, которое легло в основу нашей Земли и Венеры - плюс минус похоже. Ведь области газа из которого произошли обе планеты, по космическим мерам, были совсем рядом.
Группа астрофизиков из Женевского университета смоделирована ситуацию, которая была на заре Солнечной системы. И им удалось найти ответ, почему Земля и Венера пошли в своем развитии по разным путям. Результаты исследования ученые опубликовали в научном журнале Nature.
Трагедия «сестры-близняшки» Земли
Ученые применили климатические модели, которые используются для моделирования климата на нашей планете, на условия, которые были более 4 млрд лет назад. Тогда Земля и Венера были горячими и покрыты магмой.
Для того, чтобы сформировались океаны жидкой воды, нужна довольно низкая температура, чтобы шел процесс конденсации. Образовывались облака водяного пара и шел дождь. Процесс этот занимает, как минимум, несколько десятков миллионов лет.
Солнце 4 млрд лет назад светило на 25% слабее, чем сейчас. И для Земли это оказалось идеально! Было достаточно холодно, чтобы процесс конденсации охватил всю планету.
А вот на Венере этого не произошло. Согласно климатической модели, все облака собрались на ночной стороне Венеры. Облака, вместо того, чтобы равномерно распределиться по поверхности, собрались там, где было прохладно. И не смогли защитить "дневную" часть Венеры от палящего Солнца.
Хотя Венера и не повернута одной стороной к Солнцу (как, например, Луна по отношению к Земли, потому что ее оборот синхронизирован с земным), но вращается она медленно. Так, что на обратной стороне почти всегда царит ночь.
Поэтому, за те же миллионы лет, облака только поспособствовали парниковому эффекту, удерживая тепло на планете. А вода могла существовать только в форме пара.
Земля могла пойти по тому же пути
Если бы Солнце 4 млрд лет назад было таким же ярким, как сейчас - мы бы пошли по пути Венеры. Земля не смогла бы накопить жидкой воды. Атмосфера на самой Земле была раскаленная, везде бушевали вулканы. И, как отмечают ученые:
«Тусклое молодое солнце было ключевым ингредиентом, фактически сформировавшим первые океаны на Земле»
Куда исчезла вода с Венеры
Ну хорошо, на Венере возник парниковый эффект. Но куда же делась вся вода, которая тут была? Могла бы остаться хотя бы в виде пара.
На Венере вода могла быть в том же количестве, что и на Земле. Однако солнечный ветер постепенно смел всю воду.
Венера и сейчас продолжает терять тот немногий кислород и водород, который все еще есть в ее атмосфере.
Конечно, Венера находится ближе к Солнцу, чем наша Земля, а значит и действие солнечного ветра здесь разрушительнее. Но дело не только в этом. Ведь Марс, например, находится гораздо дальше от Солнца, а также растерял всю атмосферу из кислорода и водорода. Проблема - в слабом магнитном поле и у Венеры и у Марса. Они не могут противостоять солнечному ветру. У Земли же магнитное поле сильное и наша планета держит удар.
На слабость магнитного поля Венеры влияют - низкая конвекция в мантии и медленное вращение. Но, кроме этого, есть еще и вполне земной фактор.
Откуда же у Земли сильное магнитное поле, если по составу с Венерой мы очень похожи?
Столкновение Земли с планетой Тейя
Гипотеза о столкновении Земли с крупной планетой отвечает сразу на много вопросов об уникальности нашей планеты.
Тейя была одной из планет Солнечной системы размером с Марс. В какой-то момент она сошла с орбиты и столкнулась с Землей. Такой сценарий был вполне возможен на заре Солнечной системы.
Подробно об этой гипотезе вы можете посмотреть на сайте американского Института Планетологии.
Вот так поэтапно могло выглядеть столкновение двух планет:
При столкновении планеты раскалились и столкнулись как два жидких шара. И обменялись веществом. Ядро Тейи слилось с ядром Земли - и оно у нашей планеты получилось более плотным.
А остатки улетели в виде...Луны!
Это хорошо объясняет специфику нашего ядра - оно получилось гораздо более плотным, насыщенным железом, чем у Венеры или Марса. И дало нам то самое важное магнитное поле!
Что же касается Луны - анализ ее грунта показал, что состав идентичен земному. Вот только плотности не хватает - нет мощного железного ядра.