Венера, наша горячая и таинственная «сестринская» планета, продолжает волновать умы учёных. В 2020 году обнаружение фосфина в её атмосфере возобновило дискуссии о возможности существования жизни на этой планете. Несмотря на то, что дальнейшие исследования не смогли подтвердить наличие фосфина, интерес к Венере не угас. Подробное изучение химических аномалий в атмосфере подтверждает, что Венера может скрывать в себе биологические процессы.

Один из авторитетных исследователей в области астробиологии, Януш Петковски, предлагает отправить миссию для изучения этой загадочной планеты. Он отмечает, что уже на протяжении многих лет учёные задаются вопросом о возможности существования жизни на Венере. Температура и давление в атмосфере Венеры приближены к земным условиям, что говорит о потенциальной пригодности планеты для обитания.

Составное изображение Венеры, сделанное японским зондом Akatsuki.
Источник: JAXA / Institute of Space and Astronautical Science

Атмосфера Венеры крайне густая и горячая. Она состоит преимущественно из углекислого газа, а также содержит азот и облака серной кислоты. При этом другие химические вещества присутствуют только в следовых количествах,  — они представлены в малом количестве, которое составляет незначительное количество по сравнению с основными составляющими атмосферы.

Особый интерес учёных вызывает область атмосферы Венеры, расположенная на высоте от 48 до 60 километров над поверхностью планеты. Здесь давление и температура приближаются к земным показателям. Именно здесь можно обнаружить условия, которые позволяют существовать воде в жидком состоянии. Вероятность наличия жидкой воды в атмосфере Венеры указывает на потенциальную жизнепригодность планеты.

Авторы новой статьи отмечают, что помимо обсуждаемого фосфина, Венера скрывает ещё ряд загадок. Одна из таких загадок  — «неизвестный поглотитель УФ-излучения». Ещё в 1920-х годах исследователи обнаружили необычные контрастные характеристики верхних облачных слоёв Венеры: что-то поглощает ультрафиолетовый свет в опредёленном диапазоне длин волн. Несмотря на множество исследований, до сих пор учёным не удалось идентифицировать вещество, ответственное за это поглощение.

Учёные активно работают над этой загадкой и предлагают разные гипотезы. Предполагается, что ключевую роль играют аллотропы и различные формы существования серы, в которых атомы организованы по-разному. Однако, эти предположения основаны на смоделированных исследованиях, и до сих пор не получили экспериментального подтверждения.

Несмотря на то, что Венеру исследуют уже более полувека при помощи таких орбитальных миссий, как Venus Express и Akatsuki, многие загадки до сих пор не разгаданы. Исследование атмосферы Венеры может оказаться важным шагом в понимании потенциала этой планеты для жизни и, возможно, даже в поиске следов биологических процессов.

Между тем, несмотря на десятилетия усилий и наблюдений, проведённых космическими аппаратами Venus Express от ESA и Akatsuki от JAXA, ни одна из предложенных молекул-кандидатов не была полностью соответствующей наблюдательным данным. Эти молекулы либо плохо соответствуют профилю, либо их недостаточно, а некоторые предлагаемые кандидаты нестабильны.

Изображение венерианских кратеров, созданное космическим аппаратом NASA Magellan.
Источник: NASA / JPL

Учёным важно выяснить, что вызывает это необычное поглощение УФ-излучения, которое составляет более 50% солнечной энергии, доходящей до Венеры, и оказывает влияние на её атмосферную структуру и динамику. Эта загадка представляет собой большой пробел в знаниях о планете и мешает пониманию её природы.

Некоторые исследователи предполагают, что этот неизвестный поглотитель УФ-излучения может свидетельствовать о наличии биологической активности в облаках Венеры. Спектральные характеристики облаков Венеры, включая сильное поглощение УФ-излучения, соответствуют спектру некоторых видов земных бактерий.

Другая загадка связана с составом частиц в нижних облачных слоях Венеры: неизвестно, из чего они состоят, и почему некоторые обладают несферической формой. Наличие этих несферических частиц было подтверждено в ходе миссии Pioneer Venus от NASA. Поскольку эти частицы не могут быть жидкими каплями, предполагается, что они могут быть связаны с жизненными формами. Однако, данные опровергают возможность наличия упомянутой выше атмосферной серы в виде серной кислоты в этих частицах, что ещё больше углубляет загадку.

Некоторые учёные возражают против существования таких больших частиц и считают, что обнаружение может быть обусловлено ошибками калибровки исследовательского инструмента. Но чтобы разрешить и эту загадку, требуется проведение астробиологической миссии. Программы с использованием исследовательских аппаратов смогут предоставить непосредственные измерения и дать ответы на эти вопросы.

Атмосфера Венеры скрывает и другие загадочные компоненты. В ней присутствуют следы газов с необычными профилями, которые учёные сегодня не могут объяснить. Например, обнаружение кислорода вызывает много споров и ни одного ответа, как он мог появиться в атмосфере Венеры.

Исследование Венеры представляет настоящий вызов, поскольку множество наблюдений может быть интерпретировано как результат биологических и абиотических процессов. Именно поэтому учёным столь важно проведение астробиологической миссии.

Авторы статьи подчёркивают необходимость проведения новых миссий in situ для изучения биологического потенциала венерианских облаков. Многие учёные разделяют эту точку зрения, включая известного планетолога Сару Сигер. Она даже предлагает отправить миссию с возвратом образцов, чтобы получить более детальную информацию.

В будущем уже намечено несколько проектов миссий к Венере, таких как миссия NASA VERITAS и миссия DAVINCI. Однако, их утверждение, подготовка и отправка займут несколько лет. Миссия DAVINCI предложена для проведения наблюдений атмосферы Венеры, а миссия VERITAS будет делать подробное картографирование поверхности планеты.

В настоящее время учёные работают с ограниченными данными. Несмотря на упорство при изучении наблюдательных данных, их достаточно не для ответов на вопросы, а для порождения всё большего количества волнующих умы загадок. Поэтому единственное, в чём согласны все учёные  — в том, что полноценная миссия на Венеру, полностью посвященная изучению её биологии и химии, может разрешить загадки этой планеты.