Почему Земля и Венера развивались по-разному?

Развитие планет зависит от их расстояния до Солнца

Венера и Земля - близнецы, по своим размерам, массе и химическому составу, но поверхность и атмосфера на этих планетах абсолютно разные. Возможно, это обусловлено более коротким расстоянием от Венеры до Солнца, поэтому она в первые же дни существования Солнечной системы быстро высохла и потеряла воду, выбросив её в Пространство. Такой вывод сделала группа японских исследователей, возглавляемая Кейко Хамано, Университет Токио.

Они моделировали ранний период существования Венеры и Земли вскоре после их возникновения, когда обе планеты были окружены светящимся океаном магмы. Астрономы учитывали при этом солнечное излучение и его воздействие на температуру поверхности этих двух небесных тел. Они обнаружили, что существует критический предел для солнечного излучения. Венера получает его примерно вдвое больше, чем Земля. Соответственно, температура её поверхности выше, что влияет на затвердевание поверхности океана магмы.

Венера - планета II-го  типа

Хамано и ее соавторы определили Венеру как планету типа II. Её океану магмы потребовалось много времени, чтобы затвердеть и покрыться прочной коркой. Исследователи полагают, что Венера еще около 100 миллионов лет после образования имела жидкую поверхность из расплавленной породы. Это препятствовало конденсации в атмосфере водяного пара, поэтому там не могло быть дождей. В течение этого длительного периода водяной пар в результате гидродинамических процессов мог выходить в Пространство, что постепенно привело к высыханию планеты. Осталась лишь газовая оболочка, которая состоит, в основном, из двуокиси углерода с небольшим количеством азота.

Земля относится к I-ому типу планет 

Земля же является планетой типа I. Её океан магмы затвердел уже через несколько миллионов лет, так что его поверхность и атмосфера остыли достаточно быстро. Таким образом, водяной пар мог конденсироваться и выпадать в виде дождя на поверхность, где затем образовались первые древние океаны. Возникновение водных океанов повлияло на дальнейшее развитие планеты Земля и вызвало, в конце концов, появление жизни на голубой планете.

Выводы Хамано и ее соавторов представляют интерес не только для изучения развития Земли и Венеры, но и для исследования экзопланет, многие из которых представляют собой скалистые небесные тела. Принимая во внимание расстояния от них до центральных светил, учёные способны теперь определить, может ли их поверхность быть покрыта жидкой водой или же эти миры похожи на пересохшую пустынную Венеру.

На спутнике Юпитера Европе возможна жизнь

Рисунок: NASA/JPL-Caltech

Американские астрономы нашли доказательство того, что соленая вода из скрытого под толстым слоем льда огромного океана на спутнике Юпитера Европе попадает на его поверхность, что приводит к постоянному обмену между океаном и поверхностью. Тем самым увеличивается вероятность того, что в 100-километровых глубинах океана могла возникнуть жизнь.

По сообщению Майка Брауна (Mike Brown)- Калифорнийский технологический институт (Caltech) - и Кевина Хенда (Kevin Hand) из Jet Propulsion Laboratory НАСА в Astronomical Journal, данные их наблюдений спутников Юпитера с помощью спектрометра WM Keck II Observatory подтверждают, что происходит химический обмен между океаном и поверхностью Европы. Это свидетельствует о том, что океан является еще более богатой химической средой. Кроме того, открытие показывает, что изучение ледяной поверхности с помощью наземных телескопов может дать много информации о самом океане.

Используя новую адаптивную оптику и OSIRIS 10-метрового телескопа, учёные получают больше измерений, чем с бывшего зонда Юпитера «Галилео» (1989-2003).

«Так что теперь мы располагаем доказательствами того, что океан на Европе не является изолированными водами, а состоит в обмене с поверхностью», - поясняет Браун. «Это также означает, что энергия попадает в океан, что важно для ответа на вопрос, могла ли в этом океане возникнуть жизнь. К тому же, это значит, что многие сведения об океане, можно получить из анализа его ледяной поверхности. Мы должны лишь кое-что с него соскрести (и исследовать)». Поверхность льда на Европе откроет нам, таким образом, окно в мир океана, имеющий условия возникновения жизни, добавляет Хенд.

Обмен химическими веществами соленого океана спутника Юпитера Европы с его поверхностью Рисунок: NASA/JPL-Caltech

С помощью спектрографического анализа компонентов поверхности Европы Браун и Хенд смогли обнаружить присутствие эпсомита - соли сульфата магния. «Этот магний не должен присутствовать на поверхности, если только он не поступает из океана», - объясняет Браун. «Его наличие означает, что вода из океана попадает на поверхность, а вещества с поверхности - в океан».

Основываясь на текущем исследовании, ученые предположили, что океан богат либо сульфатами, либо хлором. По обнаруженному сульфату магния, Браун и Хенд исключают большие количества сульфатов в океане и предполагают, что в нем присутствует хлор (хлориды натрия и калия), а потому он может походить на соленые океаны Земли.

Исходя из этого, Хенд и Браун видят в спутнике Юпитера главную цель поиска планет, на которых возможна жизнь, в Солнечной системе. «Если мы на Земле что-то постигли, так это то, что там, где присутствует вода, есть также жизнь. А так как наш собственный океан довольно соленый, то и соленый океан на Европе мог бы быть прекрасным местом для жизни».

Астероид Веста в "радужной палитре"

Фото с видео: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI

NASA опубликовало короткое видео, позволяющее по-новому взглянуть на поверхность астероида Весты. В нём использованы цветовые данные, полученные с камеры на борту космического аппарата НАСА "Рассвет" (Dawn) и показано южное полушарие Весты.

За основу были взяты изображения Весты и 3D-модели астероида. Различными цветами обозначен состав веществ её поверхности, что даёт возможность связать их с определёнными геологическими структурами.

Возможно, на Марсе в прошлом была жизнь

Фото: NASA

Эту полосу приблизительно полуметровой длины, получившую название Homestake, сняла на Марсе панорамная камера Opportunitys. Гипсовая жила на краю кратера, возможно, была сформирована течением воды сквозь трещины и щели в скале.

Найдены свидетельства того, что были и на Марсе в былые времена условия для жизни, но это, конечно, не означает, что она на самом деле там появилась. Одно из них в настоящее время запечатлел неутомимый марсоход Opportunitys на краю метеоритного кратера - в виде гипсовой полосы. Гипс выпадает в осадок в воде, если температура её ниже 60° C. Открытие гипсовой жилы доказывает, что на Марсе, по крайней мере временно, условия для жизни были, говорится в сообщении из университета Тюбингена (Tübingen).

Как выглядит поверхность Марса

Фото: NASA/JPL/Университет Аризоны

Некоторые верят, что поверхность Марса представляет собой портрет человека. Это, безусловно, не так, хотя структуры, обнаруженные на красной планете учеными НАСА, на самом деле, выглядят на расстоянии, как геоглифы - нанесённые кем-то фигурные узоры. Однако их создала природа.

Такие структуры учёными были обнаружены лишь на нашей планете. Сейчас их заметили на Марсе: симметричные спирали застывшего потока лавы. Эндрю Райан (Andrew Ryan) и Филипп Кристенсен (Philip Christensen) (Университет шт. Аризона) обнаружили на фотографии, сделанной Mars Reconnaissance Orbiter, узор, похожий на завитки улиток (Science , том 336, стр. 449, 2012). Подобные, но значительно меньшие по размерам структуры есть на Земле: на Гавайях и на морском дне у Галапагосских островов.