Когда астрономы ищут жизнь за пределами Солнечной системы, основное внимание обычно приковано к планетам, напоминающим Землю. Однако существует ещё одна категория миров, не менее важная для понимания эволюции планет. Это объекты, которые по размерам почти не отличаются от нашей планеты, но со временем превратились в настоящие «адские миры», подобные Венере.
Сегодня Венеру считают одним из самых загадочных объектов Солнечной системы. Несмотря на сходные размеры, массу и состав с Землёй, её поверхность разогрета до температуры, при которой плавится свинец, атмосферное давление превышает земное почти в сто раз, а облака состоят из капель серной кислоты. Почему две столь похожие планеты развивались настолько по-разному, до сих пор остаётся одним из главных вопросов планетологии.
Будущая европейская космическая миссия PLATO должна помочь приблизиться к ответу. Учёные рассчитывают, что она позволит обнаружить множество планет, находящихся в так называемой «зоне Венеры», а затем проследить, как подобные миры меняются с течением времени.
Земля и Венера: почти близнецы, но совершенно разные миры
На первый взгляд различия между Землёй и Венерой не кажутся слишком большими.
Обе планеты:
- относятся к каменистым;
- имеют близкие размеры;
- обладают схожей массой;
- сформировались примерно в одно время;
- состоят преимущественно из силикатных пород и металлического ядра.
Однако условия на их поверхности отличаются кардинально.
На Земле существует жидкая вода, умеренный климат и атмосфера, пригодная для жизни.
На Венере же господствуют экстремальные температуры и чудовищное давление.
Что такое зона Венеры
Если говорить простыми словами, зона Венеры — это область вокруг звезды, где каменистая планета получает настолько много энергии, что её климат со временем может стать крайне нестабильным.
Такие миры находятся ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу.
В результате поверхность получает больше тепла, а атмосфера постепенно начинает меняться.
Если определённый порог оказывается превышен, запускаются процессы, которые могут полностью изменить облик планеты.
Как возникает парниковая катастрофа
На Земле парниковый эффект необходим для существования жизни.
Без него наша планета была бы значительно холоднее.
Однако если атмосфера становится слишком плотной и начинает удерживать всё больше тепла, возникает замкнутый процесс.
Повышение температуры приводит к испарению всё большего количества воды.
Водяной пар сам является мощным парниковым газом.
Это ещё сильнее увеличивает нагрев поверхности.
Со временем процесс способен выйти из-под контроля.
Именно такой сценарий считается одной из наиболее вероятных причин превращения Венеры в раскалённый мир.
Почему важно изучать именно такие планеты
Поиск землеподобных миров — лишь часть задачи современной астрономии.
Не менее важно понять, почему многие похожие планеты оказываются совершенно непригодными для жизни.
Ответы помогут выяснить:
- насколько редки действительно обитаемые миры;
- какие условия необходимы для длительного существования океанов;
- как меняется атмосфера планет;
- какие процессы способны сделать поверхность необитаемой.
Без понимания эволюции Венеры невозможно полностью понять и историю Земли.
Чем займётся миссия PLATO
Европейская миссия PLATO создаётся прежде всего для поиска и исследования экзопланет.
Особое внимание будет уделяться мирам, похожим по размерам на Землю.
Аппарат сможет определять:
- размеры планет;
- параметры их орбит;
- характеристики звёзд;
- возраст звёздных систем.
Последний пункт имеет особое значение.
Возраст системы позволяет понять, сколько времени планета развивалась в своих условиях.
Возраст — ключ к пониманию эволюции
Представим две почти одинаковые планеты.
Обе находятся на сходном расстоянии от своих звёзд.
Но одной системе миллиард лет, а другой — восемь миллиардов.
Очевидно, что за столь длительное время климат планеты мог существенно измениться.
Именно поэтому возраст играет огромную роль.
Он позволяет проследить, как постепенно меняются атмосфера и поверхность планет.
Почему звёзды тоже имеют значение
Даже две звезды одинаковой массы могут заметно отличаться по активности.
Молодые светила обычно:
- чаще вспыхивают;
- испускают больше ультрафиолетового излучения;
- обладают более сильным звёздным ветром.
Все эти факторы воздействуют на атмосферу планет.
Со временем интенсивность излучения изменяется, что также влияет на дальнейшую эволюцию.
Не каждая планета в зоне Венеры обязательно станет Венерой
Учёные подчёркивают важную деталь.
Положение планеты ещё не означает, что её судьба заранее предопределена.
На развитие могут влиять:
- первоначальный состав атмосферы;
- наличие воды;
- вулканическая активность;
- магнитное поле;
- масса самой планеты;
- свойства родительской звезды.
Поэтому среди планет в зоне Венеры могут существовать самые разные варианты развития.
Именно это делает их особенно интересными для исследований.
Почему открытие таких миров важно для поиска жизни
На первый взгляд может показаться, что поиск необитаемых планет менее интересен, чем обнаружение потенциально пригодных для жизни.
На самом деле всё наоборот.
Чтобы понять, где искать жизнь, необходимо сначала разобраться, почему она может не возникнуть.
Каждая обнаруженная «неудавшаяся Земля» помогает лучше определить границы условий, в которых возможны океаны, стабильная атмосфера и длительное существование благоприятного климата.
Венера становится всё более важным объектом исследований
Ещё несколько десятилетий назад основное внимание уделялось Марсу.
Сегодня интерес к Венере стремительно растёт.
Несколько космических агентств уже готовят новые миссии к этой планете.
Учёные надеются выяснить:
- существовали ли когда-либо океаны;
- как долго сохранялась вода;
- когда произошла климатическая катастрофа;
- насколько быстро изменились условия на поверхности.
Полученные данные станут важным дополнением к исследованиям экзопланет.
Тысячи новых миров вместо единичных примеров
До настоящего времени Земля и Венера оставались практически единственными хорошо изученными примерами подобных планет.
PLATO способна изменить ситуацию.
Если миссия обнаружит большое количество каменистых миров различного возраста, исследователи впервые смогут изучать не два отдельных примера, а целую статистическую выборку.
Это позволит выявить закономерности, которые невозможно заметить на основе одной лишь Солнечной системы.
Новый взгляд на обитаемость планет
Будущие открытия PLATO помогут ответить на вопрос, который волнует астрономов уже многие годы: почему две почти одинаковые планеты могут прийти к совершенно разным результатам. Одни миры сохраняют умеренный климат и жидкую воду на протяжении миллиардов лет, тогда как другие превращаются в раскалённые безжизненные пустыни.
Изучение планет в зоне Венеры позволит восстановить различные сценарии эволюции каменистых миров и точнее определить условия, необходимые для формирования стабильной и долговременной среды, пригодной для жизни. Это станет ещё одним важным шагом к пониманию того, насколько уникальна Земля и как часто подобные ей планеты встречаются во Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
