Эврика!
научно-популярный сайт
  Главная Идеи Поиски Решения Карта сайта Контакты  
Идеи
Поиск по сайту
искать:
расширенный поиск

Загадки Венеры

Исследования Венеры советскими космическими аппаратами существенно изменили распространенные прежде представления о сходстве этой планеты с нашей Землей. Выяснилось, что атмосфера Венеры содержит 97 процентов углекислого газа, не более 2 — азота, не более 0,1 — кислорода и в среднем около 0,05 процента воды. Температура и давление у поверхности Венеры, впервые измеренные «Венерой-7», оказались равными 475 градусам Цельсия и 90 атмосферам.

Обогатившись всеми этими данными, ученые направили свои усилия прежде всего на объяснение механизма образования атмосферы Венеры, столь не похожей на земную.

Большинство ученых сейчас считает, что в период образования планет из протопланетного газопылевого облака они имели другие первичные атмосферы. Основными компонентами первичных атмосфер были самые легкие и наиболее распространенные в солнечной системе газы — такие, как водород, гелий.

Однако со временем шел распад естественных радиоактивных элементов, выделялось тепло и плавились недра планет. При этом происходило расслоение вещества на оболочки — на поверхности оказывалась наиболее легкоплавкая часть, которая затем остыла и образовала кору планет. Одновременно с выходом на поверхность расплавленной магмы выделились пары воды, углекислый газ, аммиак, хлористый аммоний, сернистый газ, хлористый и фтористый водород и другие газы, образовавшие вторичную атмосферу.

Дальнейшая эволюция атмосфер планет определилась целым рядом факторов. Самые легкие газы постепенно улетучивались в космическое пространство, а наиболее активные вступали во взаимодействие с породой. Существенная роль в формировании атмосферы принадлежала солнечному излучению. На Земле эволюция атмосферы, кроме того, была связана с влиянием животного и растительного мира.

Происхождение плотной атмосферы Венеры определялось ее близким расположением к Солнцу. Наличие на каком-то этапе развития небольших количеств воды и углекислоты, вероятно, привело к развитию так называемого «парникового эффекта» (то есть таких условий, когда солнечное тепло проникает сквозь атмосферу и нагревает поверхность, а тепловой поток, излучаемый грунтом, в значительной мере поглощается этой атмосферой). В результате поверхность постепенно нагревалась, что, в свою очередь, сопровождалось дальнейшим выделением воды и углекислоты в атмосферу. А это усиливало парниковый эффект, и, таким образом, происходил саморазогрев поверхности и рождалась углекислая атмосфера. Очевидно, развитию этого процесса в определенной мере способствовало и выделение тепла из недр планеты.

Современная атмосфера Венеры находится в динамическом равновесии с поверхностными породами и определяется температурными условиями, которые существуют на планете.

Но, конечно, несмотря на то, что многое прояснилось в наших представлениях об атмосфере Венеры, немало остается и загадок.

Одна из главных — облачный слой Венеры. Отсутствие достаточной информации о составе и строении венерианских облаков открыло широкие возможности для различных гипотез, фантастических предположений. Среди множества летучих соединений, которые могли бы присутствовать в облачном слое, наиболее часто упоминаются капли воды и кристаллы льда, гидраты хлористого железа, аммонийные соединения, галоидные соединения ртути, окись углерода и пыль.

Пока достоверно установлено лишь присутствие воды в атмосфере Венеры, которая на уровне облаков может быть в виде капель или кристаллов льда, в зависимости от высоты над поверхностью. Но облака Венеры, видимо, образованы не только из воды, а имеют и другие компоненты. Поскольку в атмосфере планеты (особенно в облачном слое) должно существовать вертикальное перемещение масс «воздуха», то, естественно, будут и переходные i зоны, где при опускании облачного слоя происходит либо таяние кристаллов льда, либо выпадение дождей. Зона выпадения дождей, конечно, простирается не до самой поверхности, а лишь до того уровня, где давление достигает приблизительно пяти атмосфер — ниже вода снова превращается в пар.

Серьезные доводы свидетельствуют и в пользу возможного существования аммонийных облаков. Аммиак, как и другие газы, выделяется в результате вулканической деятельности. При взаимодействии с углекислым газом и водой аммиак образует соединения, которые являются белыми кристаллическими веществами, легко разлагающимися при нагревании. Плотность аммонийных облаков должна быть значительно выше, чем водных.

Рассматриваются и другие модели облаков.

Другая проблема, к решению которой мы только подходим, — это происхождение, эволюция, современный состав, строение и свойства венерианских пород. В частности, особый интерес представляет вопрос о том, прошел ли на Венере процесс расслоения вещества на оболочки и имеет ли она в силу этого кору, подобную земной. Ответ на этот важный вопрос могут дать только прямые исследования состава, структуры и свойств самих венерианских пород с помощью автоматических станций. Естественно, что эти исследования потребуют и длительного времени, и больших усилий. Сложность решения проблемы усугубляется еще и тем обстоятельством, что на Венере, из-за особых условий на поверхности, породы могут значительно отличаться от земных, несмотря на подобие процессов, приведших к их образованию.

В пользу этого предположения свидетельствуют, в частности, исследования лунного вещества, доставленного на Землю. По тем представлениям, которые сейчас сложились у ученых, на Луне в далеком прошлом имели место, очевидно, те же процессы «внутреннего развития», которые происходили и на Земле. Вместе с тем ряд особенностей, и, в частности, значительно меньший размер Луны, не могли не отразиться на формировании поверхностных лунных пород. Вследствие этого, как показали исследования грунта, доставленного «Луной-20», большая часть лунной поверхности, очевидно, покрыта анортозитовыми породами, которые в земной коре распространены сравнительно мало. Основную часть земной коры, как известно, составляют базальтовые породы, которые на Луне имеются только в морских районах, занимающих лишь около пятой части ее поверхности.

Анализ данных, переданных «Венерой-8», показал, что на планете имеется порода, относительно богатая естественными радиоактивными элементами — калием, ураном и торием. Такое количество радиоэлементов на Земле содержится в гранитах, которые покрывают континенты нашей планеты, но эта порода имеет плотность около 1,5 грамма в кубическом сантиметре, что значительно ниже, чем у земных гранитов — 2,4 грамма в кубическом сантиметре. Тот факт, что поверхность Венеры сложена из неплотных и, вероятно, рыхлых пород, значительно обогащенных радиоактивными элементами, указывает на существование процесса глубокой переработки. Является ли эта порода характерной для всей поверхности планеты и каковы ее происхождение и эволюция, покажет будущее.

Наконец, предметом особого внимания на ближайшие годы будет изучение внутреннего строения Венеры. Большой интерес к этой проблеме вызван еще и тем обстоятельством, что мы плохо знаем внутреннее строение своей собственной планеты. Что касается Венеры, то в настоящее время о ее строении мы не имеем почти никаких достоверных сведений. Вместе с тем полеты первых автоматических станций к Венере показали отсутствие у Венеры заметных радиационных поясов и магнитного поля. Значит, у Венеры, видимо, нет ядра, подобного земному. Это обстоятельство обостряет интерес к проблеме. В самом деле, нет заметного магнитного поля у Луны, Венеры и Марса, а есть только у Земли. Каково его происхождение и как оно изменялось за всю историю существования Земли? Например, магнитное поле Луны в далеком прошлом было в 10 000 раз больше. На каком этапе развития в этом отношении находится каждая из планет солнечной системы? Наконец, с чем связано зарождение биосферы на нашей планете? Поняв все это, мы прежде всего лучше познаем свою планету, ее прошлое, настоящее и будущее.

СССР, 1974 г.

Реклама:
 
 
© 1975 ЦК ВЛКСМ Изд. «Молодая гвардия»
© 2009 «Эврика!»