Жизнь на венере. Ветра, молнии и вода: есть ли жизнь на Венере? Если жизнь на венере

Глава 10. Счастье как то, что не оставляет желать ничего лучшего, и, таким образом, как последняя цель, к которой следует стремиться (Жизнь и хорошая жизнь) Разница между жизнью и хорошей жизнью.Политика, книга I, главы 1, 2, 9.Концепция счастья как хорошей жизни в целом и вместе

1.1. Жизнь Глагол жить (vivere) означает стремительно нестись, как сила внутри другой силы. Это слово происходит от латинского vis – сила, vivens – живущий, то есть тот, кто является этой силой внутри другой силы. Слово жизнь происходит от vis и греческого?????? (титэми) –

В поисках внеземной жизни ученые рассмотрели множество разных вариантов. Например, Марс имеет геологические особенности, которые предполагают, что когда-то у него была жидкая вода, одно из основных условий для жизни.

Ученые также изучают спутники Сатурна Титан и Энцелад, и луны Юпитера «Европа», «Ганимед» и «Каллисто» как возможные убежища для жизни в океанах под ледяным покровом.

Теперь же ученые возвратились к старой идее, которая обещает новую перспективу в поисках жизни за пределами Земли: жизнь на Венере, а точнее в облаках Венеры.

В статье, опубликованной 30 марта в журнале «Астробиология», международная команда исследователей, возглавляемая ученым-планетологом Санджаем Лимайе из Университета Висконсина, рассматривает атмосферу Венеры как возможную среду обитания для внеземной микробной жизни.

«У Венеры было достаточно времени для самостоятельной эволюции жизни», объясняет Лимай, отмечая, что некоторые модели предполагают, что у Венеры когда-то были подходящие климатические условия и жидкая вода на поверхности в течение 2 миллиардов лет. «Это намного дольше, чем на Марсе».

По словам соавтора исследования Дэвида Смита, на Земле наземные микроорганизмы, в основном бактерии, могут попасть в атмосферу, где они были найдены живыми на высотах до 41 километра учеными, использующими специально оборудованные воздушные шары из Исследовательского центра Эймса НАСА.

Существует также растущий каталог микробов, которые, как известно, обитают в невероятно суровых условиях на нашей планете, включая горячие источники Йеллоустоуна, глубоководные гидротермальные жерла, токсичный осадок загрязненных районов и озер во всем мире.

«На Земле мы знаем, что жизнь может процветать в очень сложных условиях, может питаться углекислым газом и вырабатывать серную кислоту», — говорит Ракеш Могул, профессор биологической химии Калифорнийского государственного политехнического университета. Он отмечает, что облачная, очень плотная и кислотная атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа и водяных капель, содержащих серную кислоту.

Идея возможной жизни в облаках Венеры была впервые поднята в 1967 году биофизиком Гарольдом Моровицем и знаменитым астрономом Карлом Саганом. Спустя десятилетия ученые-планетологи Дэвид Гринспун, Марк Баллок и их коллеги расширили эту идею.

Подтверждая мнение о том, что атмосфера Венеры может быть подходящей нишей для жизни, серия космических зондов на планете, запущенная в период между 1962 и 1978 годами, показала, что условия температуры и давления в нижней и средней частях венерианской атмосферы между 40 и 60 километров — не препятствовали бы микробной жизни.

Известно, что поверхностные условия на планете являются очень негостеприимными — температура достигает 460 градусов по Цельсию, а давление 90 атмосфер.

Санджай Лимайе, который проводит свои исследования в качестве ученого НАСА, участвующего в миссии Акацуки японского агентства аэрокосмических исследований на Венеру, хотел вернуться к идее изучения атмосферы планеты после случайной встречи на семинаре с соавтором статьи Гжегожем Словиком из польского университета Зелена Гура.

Словик рассказал ему о бактериях на Земле со светопоглощающими свойствами, похожими на те неопознанные частицы, которые составляют необъяснимые темные пятна, наблюдаемые в облаках Венеры. Спектроскопические наблюдения, особенно в ультрафиолете, показывают, что темные пятна состоят из концентрированной серной кислоты и других неизвестных светопоглощающих частиц.

Эти темные пятна были загадкой, поскольку они были впервые обнаружены наземными телескопами почти столетие назад, говорит Лимайе. Они были изучены более подробно при полетах автоматических зондов к планете.

«Венера показывает некоторые эпизодические темные, серные насыщенные пятна, с контрастами до 30-40 процентов в ультрафиолете и приглушенные в более длинных световых волнах. Эти пятна сохраняются в течение нескольких дней, постоянно изменяя свою форму и размер», — говорит Лимайе.

Частицы, составляющие темные пятна, имеют почти те же размеры, что и некоторые бактерии на Земле, хотя приборы, которые на сегодняшний день изучали атмосферу Венеры, не способны различать материалы органической или неорганической природы.

Пятна могут быть чем-то похожим на цветение водорослей, которые обычно происходят в озерах и океанах Земли — только они должны развиваться в атмосфере Венеры.

Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP).
Изображение: Northrop Grumman

При охоте за внеземной жизнью планетарные атмосферы, отличные от Земли, остаются в значительной степени неисследованными.

Одна из возможностей для изучения облаков Венеры, говорит Лимайе, находится на чертежной доске: VAMP или Venus Atmospheric Maneuverable Platform, корабль, который летает, как самолет, но плавает как дирижабль и может оставаться в воздухе в облачном слое планеты до года для сбора данных и образцов.

Такая платформа может включать в себя метеорологические, химические датчики и спектрометры, говорит Лимай. Она также может нести особый тип микроскопа, способного идентифицировать живые микроорганизмы.

«Чтобы действительно знать, нам нужно изучить облака на месте», — говорят ученые. «Венера может стать захватывающей новой главой в исследовании внеземной жизни».

Ученые по-прежнему надеются, что такую ​​главу можно открыть, так как в настоящее время ведутся дискуссии о возможном участии НАСА в российской миссии Роскосмоса -Венера-Д, которая намечена на конец 2020-х годов. Текущие планы для Венеры-Д могут включать в себя орбитальный аппарат, посадочную площадку и наземную станцию, созданную НАСА, а также маневренную воздушную платформу.

Больше информации: Sanjay S. Limaye et al. Venus’ Spectral Signatures and the Potential for Life in the Clouds, Astrobiology (2018). DOI: 10.1089/ast.2017.1783

Это вторая часть из 12 серий Space.com «Жизнь на других планетах: На что была бы похожа?»

Со своим обезвоженным, красно-оранжевым ландшафтом и поверхностью, температуры которой достаточно, чтобы расплавить свинец, Венера является аналогом ада нашей Солнечной системы.

Сейчас вне наших технологических возможностях подготовка приемлемой основы для жизни на Венере, но вот на что была бы похожа жизнь, если бы мы все же смогли там жить…

Венера зачастую воспринимается как сестра-близнец нашей Земли, потому что размер и состав этих двух планет одинаков. Именно поэтому NASA, ESA, Советская космонавтика и другие, послали многочисленные космические корабли, начиная с 1960 годов, чтобы исследовать вторую от Солнца планету.

В начале 1990-х годов, космический аппарат НАСА Magellan, вышел на вытянутую полярную орбиту вокруг Венеры. С помощью радиолокатора ему удалось картографировать 98% поверхности планеты (полностью поверхность увидеть не удалось, из-за ее густой облачности). После этого Венера была забыта вплоть до 2005 года, когда EKA запустило свой космический аппарат Venus Express, для изучения атмосферы планеты.

«Поверхность Венеры очень отличается от других планет в нашей Солнечной системе», -сказал научный руководитель проекта Venus Express Хокан Сведхем. Радарные изображения от Magellan показали, что поверхность Венеры украшена горами, кратерами, тысячами вулканов, некоторые из которых намного больше, чем земные, проделанные лавой каналы длиной до 5 километров, структуры, подобные кольцу, названные коронами, и странный, деформированный ландшафт, названный мозаикой.

Однако на Венере есть равнины, которые покрывают 2/3 планеты. Эти равнины, возможно, были бы лучшим местом для того, чтобы разбить основную базу для жизни.

Прогулки по Венере не были бы приятным опытом. Поверхность планеты абсолютно суха, потому что планета страдает от беглого парникового эффекта. Таким образом, его широкая атмосфера наполнена задерживающим тепло углекислым газом, который держит постоянную температуру планеты, примерно в 465 градусов Цельсия.

Сила тяжести Венеры составляет почти 91% Земли, таким образом, Вы могли бы подскочить немного выше и объекты казались бы немного легче, чем на Земле. «Вероятно вы бы не заметили разницы в силе тяжести, но что бы Вы точно заметили, так это плотную атмосферу», -сказал Сведхем. «Воздух настолько густой, что если бы Вы попытались быстро поводить руками, почувствовали бы сопротивление. Это было бы похоже на то, что Вы находитесь в воде».

Аналогично, было бы трудно пропустить изменение атмосферного давления. На Земле на уровне моря воздух давит на наши тела с силой 14,5 фунтов на квадратный дюйм, или 1 бар, давление же на поверхности Венеры составляет 92 бара. Что бы испытать такое давление на Земле, Вам надо опуститься в океан на глубину 914 метров.

Венера вращается вокруг Солнца 225 земных суток, и 243 земных дня вращается вокруг своей оси. «Но время от одного полудня до другого составляет 117 земных суток, потому что Венера вращается в обратном направлении», сказал Сведхем. Это обратное вращение означает, что солнце восходит на западе, а садится на востоке.

«На Земле мы видим голубое небо, небо на Венере всегда кажется красновато-оранжевым, из-за способности молекул углекислого газа рассеивать солнечный свет. Вы не увидели бы солнце как отдельный объект на этом небе, скорее желтоватый оттенок за плотными облаками, а ночное небо было бы беззвездным черным», -сказал Сведхем.

Высоко в атмосфере Венеры, ветры достигают скорости 400км/ч - это быстрее, чем торнадо и ураганные ветра на Земле. Но на поверхности планеты скорость ветра только 3 км/ч. И хотя на планете есть молнии, ослепляющие вспышки никогда не достигают поверхности. Кроме того, очень высокая температура препятствует тому, чтобы любые ливни коснулись земли Венеры.

В отличии от Земли на Венере нет землетрясений, ее тектонические плиты недостаточно активны и не отводят тепло от поверхности. Высокая температура стоит на критической отметке миллионы лет, и затем внезапно высвобождается от какого-то механизма, крупномасштабной вулканической деятельностью, которая изменяет поверхность планеты.

Но если Вы решите пожаловаться друзьям, что лава уничтожила Ваш двор, не надейтесь на скорый ответ. Ваше сообщение будет идти до Земли несколько минут, в момент, когда планеты находятся на кратчайшем расстоянии друг от друга. Когда же Венера находится на другой стороне Солнца от Земли, ваше сообщение будет добираться до дома почти 15 минут.

Между Венерой и Землей есть очевидное сходство в размерах. А наличие на второй от Солнца планете плотной атмосферы, очевидное для наблюдателей, использовавших даже примитивные телескопы, давно побуждало ученых к размышлениям о том, существует ли жизнь на Венере .

Температура на Венере

Предполагалось, как правило, что сильнее, чем наша планета. Но не настолько, чтобы создать серьезное препятствие для существования там жизни. Так утверждал, например, английский астроном Ричард Проктор в 1870 году:

«Ясно, что при такой близости Венеры к нашей звезде, по крайней мере большая часть ее поверхности непригодна для существования организмов, обитающих на Земле. Подобные условия, несомненно, сделали бы жар Солнца почти невыносимым в экваториальных областях планеты. Но в ее умеренных и субарктических областях климат должен хорошо подходить для наших потребностей. И жизнь там вполне может существовать …».

В 1918 году шведский химик и нобелевский лауреат Сванте Аррениус пришел к следующему выводу:

«На Венере много воды… большая часть ее поверхности … несомненно, покрыта болотами, соответствующими земным, в которых образовались угольные отложения… Одинаковые климатические параметры, существующие повсеместно, приводят к полному отсутствию адаптации к изменяющимся внешним условиям. Таким образом, жизнь на Венере представлена лишь низшими . Главным образом, несомненно, принадлежащими к растительному царству. И организмы почти такого же типа распространены по всей планете».

Это описание Венеры, застывшего в своего рода каменноугольном периоде мира, было первым из ряда интригующих гипотез, появившихся в первой половине 20-го века.

Моря и болота

В течение 1920-х годов ученые пытались обнаружить водяной пар в венерианских облаках. Но, к всеобщему удивлению, он не был найден. Вместо водяного пара обнаружилось большое количество углекислого газа. Это, казалось, положило конец теории болота. И появилась радикально новая картина. В ней стали считаться пылью, а поверхность – сухой, продуваемой ветром пустыней. Согласно другой теории, облака Венеры состояли из формальдегида.

В 1955 году американские астрономы Фрэнк Уиттл и Дональд Мензел утверждали, что венерианская атмосфера может быть богата кристаллами льда. Просто их не видно в спектре атмосферы. По их версии Венера полностью покрыта газированным океаном. Ученые утверждали, что любые выступающие участки суши удалили бы большую часть углекислого газа из атмосферы. И закрепили бы его в скалах в виде карбонатов (как это произошло на Земле).

Возникла интригующая гипотеза планетарного океана, населенного морскими организмами. Они представлялись мечтателям похожими на те, которые существовали на Земле в кембрийскую эпоху. Которая закончилась 500 миллионов лет назад. Айзек Азимов описал свое видение водного мира в романе 1954 года «Лакки Старр и океаны Венеры» .

Однако надежды найти на Венере хотя бы лужу, состоящую из жидкой воды, не говоря уже о допотопной жизни, быстро испарились в конце 1950-х – начале 1960-х годов. Были сделаны измерения, проведенные сначала с помощью радиотелескопов на Земле, а затем с помощью космических аппаратов. Они показали, что венерианский климат отнюдь не благоприятен, а наоборот – крайне враждебен.

Следующим шагом будет отправка зонда для проверки этих идей. Один из предпочтительных вариантов включает в себя зонд, привязанный к воздушному шару. Он будет выглядеть как плавающий космический корабль. Такой подход позволил бы собрать образцы облачных капель и затем отправить их на Землю для анализа.

Татьяна Зимина. По информации ЕКА и ИКИ РАН.

Снимок Венеры в ультрафио-летовом диапазоне (длина волны 0,365 мкм), сделанный с расстояния 30 000 км с помощью камеры, установленной на европейском космическом аппарате «Венера-Экспресс». На фото видны тёмные и светлые области, связанные с неизвестн

Миллиарды лет назад на Венере, по всей вероятности, было значительно больше воды, чем сейчас. Европейский космический аппарат «Венера-Экспресс», работающий на венерианской орбите с апреля 2006 года, подтвердил, что планета в прошлом потеряла большое количество воды.

Венера и Земля считаются внешне похожими планетами - они имеют примерно одинаковые размеры, значения силы тяжести и весьма схожи по основному химическому составу. Это позволяет предполагать, что в прошлом на Венере, как и на Земле, были океаны, а значит, могла быть жизнь. Сегодня же планета раскалена до 460 о С, а вода присутствует лишь в её атмосфере и в столь малых количествах, что, если её сконденсировать на планетарную поверхность, она образует слой толщиной всего 3 см.

Почему же Венера потеряла свою воду? Как считают астрофизики, когда-то, примерно от 500 млн до 4 млрд лет от рождения планеты, под действием ультрафиолетовых лучей Солнца, молекулы воды распались на атомы - два атома водорода и один атом кислорода, и были унесены, вероятно солнечным ветром, в межпланетное пространство. Ведь у Венеры, в противоположность Земле, нет магнитного поля, которое могло бы защищать её от солнечного ветра - потока заряженных частиц, беспрепятственно бомбардирующих верхние слои атмосферы «голубой» планеты, унося из неё ионы.

Эксперименты, проведённые с помощью анализатора космической плазмы и атомов больших энергий (Analyser of Space Plasma and Energetic Atoms - ASPERA), установленного на борту европейского космического аппарата, показали, что на ночной стороне Венеры действительно существуют огромные потери водорода и кислорода, причём в соотношении, характерном для молекул воды. Была измерена скорость «выхода» этих атомов. При этом, как показали эксперименты, верхние слои атмосферы планеты содержат повышенное количество дейтерия, который, будучи более тяжёлым атомом по сравнению с водородом, с меньшей лёгкостью вырывается из объятий планеты.

Как считает Колин Уилсон из Оксфордского университета (Великобритания), экспериментальные данные указывают на то, что в прошлом на Венере было много воды. Однако это всё же не означает, что на её поверхности были океаны.

Эрик Шассфьер из Университета Париж-Юг (Франция) разработал математическую модель, согласно которой вода на Венере в основном присутствовала в её атмосфере и существовала только на самых ранних стадиях развития планеты, когда та была в расплавленном состоянии. После того как распавшиеся молекулы воды улетучились в космическое пространство, температура упала, что, вероятно, привело к затвердеванию поверхности планеты. То есть никаких океанов, согласно этой модели, на Венере никогда не было. Правда, даже если модель Шассфьера окажется верной, это не исключает возможности, что вода могла быть доставлена на планету кометами уже после того, как её поверхность стала твёрдой. Эта вода могла стать средой обитания для живых организмов.

Цель европейской миссии «Венера-Экспресс» - изучение эволюции атмосферы Венеры и содержащихся в ней летучих веществ: как они возникали и как взаимодействовали с поверхностью, а также как атмосфера взаимодействует с солнечным ветром. Кроме того, предполагалось, что в ходе экспериментов обнаружится вулканическая и сейсмическая активность на планете.

В состав аппаратуры европейского космического аппарата включены несколько научных приборов, созданных с участием российских учёных из ИКИ РАН и НПО им. Лавочкина. Это спектрометр высокого разрешения и универсальный спектрометр (SPICAV-SOIR), предназначенные для исследования вертикальной структуры атмосферы, профилей температуры, облаков и малых атмосферных составляющих. А также планетный Фурье-спектрометр, предназначенный для оптического анализа атмосферы и исследования её термической структуры (прибор оказался неработоспособным).

Отметим, что Венера - главный объект исследования российских планетологов, к ней в общей сложности было запущено 16 космических аппаратов серии «Венера» и два аппарата «Вега» с посадочными модулями и аэростатными станциями. Благодаря измерениям, выполненным с борта советских спускаемых и посадочных космических станций в 1970-1980-х годах, была построена базовая модель атмосферы Венеры.

В настоящее время разрабатывается российский проект «Венера-Д» (буква «д» означает «долгоживущая») для дальнейшего изучения химического состава атмосферы, поверхности и выяснения всё того же вопроса: куда исчезла с планеты вода?

Основное отличие посадочного аппарата нового российского космического комплекса - относительно долгая (несколько дней) работоспособность его научного оборудования в условиях высоких температур и давления. (Посадочные аппараты предыдущих венерианских станций работали на планете не более полутора часов.) В состав миссии войдут орбитальный блок, спускаемый аппарат и флотилия аэростатных баллонов, которые будут летать на высотах с 35 до 60 км и с которых будет производиться съёмка поверхности. Запуск космического аппарата планируется на конец 2016 года.