Александр Громов - Удивительная Солнечная система

Что удивляет, так это меньшая по сравнению с Землей средняя плотность Венеры и отсутствие у нее сколько-нибудь серьезного магнитного поля. Наблюдается весьма слабое многополюсное поле – и только. Конечно, можно попытаться представить себе, что распределение элементов в протопланетном диске от тяжелых вблизи Протосолнца до легких на периферии могло иметь местную флюктуацию, но все равно Венера должна иметь не только жидкое железное внешнее ядро, но и твердое железное ядро внутреннее. Пусть эти ядра меньше земных, но быть-то они должны! А если так, то магнитное поле (дипольное, конечно же) просто обязано появиться. Быть может, дело в том, что магнитное поле Венеры, как и Земли, время от времени испытывает переполюсовку и сейчас как раз такой момент? Для справки: инверсии магнитного поля Земли происходят через неравные промежутки времени, в среднем составляющие полмиллиона лет (предыдущая инверсия имела место 700 тыс. лет назад, а когда произойдет следующая, никто не знает). Во время инверсий магнитное поле планеты практически исчезает на срок порядка 5 тыс. лет. Ничего хорошего в этот период нас не ждет. Но если такой период как раз сейчас имеет место на Венере…

Стало быть, еще одно явление, которое можно рассматривать как вторую флюктуацию? Не много ли флюктуаций?

К сожалению, нам не с чем сравнить – разве что с другими планетами земной группы. У нас нет «под руками» второй Солнечной системы с планетой, более-менее эквивалентной Венере.

Зато рельеф поверхности этой планеты известен хорошо. Значительная его часть снята радиолокационными методами с борта советских АМС. В нем преобладают равнинные (слегка всхолмленные) участки, а горы занимают значительно меньшую площадь. Зато какие это горы! Горы Максвелла, находящиеся на Земле Иштар (так называют венерианские горные районы, считая их эквивалентами наших континентов), забираются в небо на 11 км! Обнаружено немало кратеров от 10 до 80 км диаметром – что странно, учитывая невероятную плотность венерианской атмосферы. Возможно, не все они имеют метеоритное происхождение.

При всем том Венера, покрытая типично вулканическими породами, в наше время тектонически пассивна. По-видимому, последние мощные сдвиги коры и вулканические извержения произошли на ней сотни миллионов лет назад. К сожалению, нет возможности оставить на ее поверхности «долгоиграющий» космический зонд с сейсмографом и наверняка убедиться в этом. Существует гипотеза, что Венера представляет собой нечто вроде «вулканической пароварки»: она долго накапливает в своих глубинах давление, временами вырывающееся наружу в форме катаклизмов, перекраивающих весь рельеф планеты. Последняя катастрофа такого рода произошла, по-видимому, 700–900 млн лет назад.

Но самая большая загадка Венеры – это, конечно, ее атмосфера. Ведь это же надо – при меньшем ускорении свободного падения на поверхности и меньшей скорости убегания, чем у Земли, масса венерианской атмосферы сопоставима с массой всех земных океанов! Все наши стандартные представления о природе протестуют против того, что планета земного типа может удержать столь массивную и притом горячую атмосферу с ее энергичными молекулами. Вдобавок Венера ближе к Солнцу и не имеет магнитосферы, а значит, верхние слои ее атмосферы должны «сдуваться» прочь «солнечным ветром».

И это действительно так: утечка молекул из верхних слоев венерианской атмосферы действительно наблюдается, но она менее сильна, чем могла бы быть. Дело в том, что межпланетное магнитное поле, переносимое «солнечным ветром», образует вокруг Венеры некое подобие «конверта» и не дает потоку летящих от Солнца частиц проникать глубоко в атмосферу. Картина взаимодействия атмосферы Венеры с «солнечным ветром» была изучена с помощью аппарата Venus Express, она достаточно сложна и притом меняется в зависимости от активности Солнца.

Второй аргумент: состав газа. Атмосфера Венеры на целых 96,5 % состоит из углекислого газа, более тяжелого, чем преобладающие в земной атмосфере азот и кислород, а следовательно, менее склонного улетучиваться в пространство. Есть, наконец, и не очень уверенные соображения насчет того, что венерианская атмосфера не всегда была такой, а является следствием предыдущего грандиозного катаклизма и с тех пор медленно (очень медленно!) приходит в норму.

Пока же ситуация по меньшей мере удручающая: условия на поверхности Венеры категорически исключают возможности существования какой бы то ни было жизни, включая и астронавтов-исследователей. И если давно уже идут разговоры о посылке обитаемого космического корабля на Марс, то о Венере в этом смысле и речи нет. Смелые гипотезы ученых прошлого времени и вдохновенные выдумки фантастов пришлось, увы, сдать в архив.

Вторым по распространенности газом на Венере является азот (более 3 %). Имеется и водяной пар, но его крайне мало для такой планеты. Если выровнять рельеф Венеры и сконденсировать весь атмосферный водяной пар, то планета покроется всего-навсего 3-сантиметровым слоем воды. Для сравнения: Земля – 3-километровым. Разница в сто тысяч раз!

Похоже на то, что вода всегда была на Венере в жестком дефиците, – и это аргумент против появившейся сравнительно недавно популярной, но крайне странной гипотезы о том, что воду на Землю доставили кометы. Орбиты комет таковы, что, если бы за «обводнение» планет действительно отвечали кометы, то Венере досталось бы немногим меньше воды, чем Земле.

Правда, в шлейфе потерянного Венерой газа помимо нанесенного солнечным ветром гелия обнаружены водород и кислород, причем как раз в таком соотношении, которое непринужденно объясняется фотодиссоциацией молекул воды, так что у сторонников гипотезы комет-водовозов есть зацепка: возможно, вода когда-то присутствовала на Венере в значительном количестве, но затем, поднимаясь в высокие слои атмосферы (поскольку молекула воды легче молекулы углекислого газа), диссоциировала и улетучивались, пока воды на планете практически не осталось. Вряд ли, однако, это так. Более вероятен изначальный дефицит воды в той части протопланетного диска, из которого образовалась Венера. По всей видимости, молекулы воды были по большей части вытолкнуты излучением Протосолнца на расстояние, превышающее радиус орбиты Венеры.

Интересно было бы взять пробу венерианских вулканических газов: какой процент в них приходится на долю водяного пара? К сожалению, пока это желание – из области пустых мечтаний.

Атмосфера Венеры содержит еще одну «изюминку», правда, вряд ли очень сладкую: облака из мелких капелек концентрированной серной кислоты, висящие над планетой толстым слоем на высотах от 40 до 60 км. Феномен, конечно, уникальный, такого больше нет нигде в Солнечной системе, но он как-то не радует ни разработчиков спускаемых аппаратов, ни астрономов, лишенных из-за этих облаков решительно всякой возможности наблюдать поверхность Венеры в оптическом диапазоне. Но как феномен сернокислотные облака, конечно, тоже интересны. Верхняя их часть вовлечена в мощный вихрь, охватывающий всю планету. Скорость ветра в нем достигает 100 м/с. Молнии в венерианских облаках сверкают вдвое чаще, чем в земных, что дало повод говорить об «электрическом драконе Венеры». Ниже слоя облаков атмосфера практически безоблачна, а выше, до 100 км, находится мезосфера. Облаков в ней тоже нет, но имеется легкая дымка из аэрозолей той же серной кислоты и ее гидратов. Мезосфера Венеры изучена пока плохо.