20 ноября 2007 г. в штаб-квартире Европейского космического агентства (Париж) подведены предварительные итоги работы аппарата "Венера-Экспресс", запущенного 9 ноября 2005 г. с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя "Союз-Фрегат"*.

Напомним: в этом проекте участвуют свыше 250 ученых и инженеров из различных институтов и космических агентств Европы и США, непосредственно задействованы представители РФ, прежде всего в разработке, изготовлении и испытаниях двух научных приборов - SPICAV/SOIR и планетного Фурье-спектрометра PES. В некоторых экспериментах российские специалисты выступают в роли соисследователей.

Основным объектом "Венеры-Экспресс" стало изучение атмосферы и магнитного поля Утренней звезды**. Она, как известно, имеет такую же массу, как Земля, но на этом их сходство исчерпывается, так как температура ее поверхности составляет около 400°С, а давление атмосферы в 100 раз больше, чем на нашей планете. Многие аргументы дают основание предполагать, что Венера и в самом деле была когда-то двойником Земли не только по размерам, но и по процессам, происходившим на ее поверхности. Однако со временем их судьбы разошлись.

О первых результатах, полученных "Венерой-Экспресс", рассказал Дмитрий Титов, научный координатор этого проекта, сотрудник Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Германия) и Института космических исследований РАН. Речь идет прежде всего о сложной венерианской атмосфере. Как и предполагали ранее, она состоит из углекислого газа. На высотах 40 - 60 км от поверхности планеты находится толстый слой облаков из конденсированной серной кислоты. Их кромка вовлечена в сильный вихрь (его скорость достигает 100 м/с). Над облаками (от 60 до 100 км) находится мезосфера - "пограничная область" между нижними и верхними слоями атмосферы. Нагревшись на солнечной стороне Венеры, последние поднимаются еще выше, а затем перемещаются на ночную, где остывают и вновь опускаются на прежнее место.

При этом ученые заметили новые штрихи на стороне планеты, повернутой к Солнцу, соответственно, поглощающей большую часть его тепла. Здесь отмечены отдельные области, так называемые "газовые карманы", напоминающие кипение молока в кастрюле. Ранее предполагали, что они могут достигать 200 км в поперечнике, но приборы "Венеры-Экспресс" определили: их размеры гораздо меньше - около 20 - 30 км.

Обнаружилось и еще одно загадочное явление - свечение дымки в верхних слоях венерианской атмосферы, т.е. аэрозольных частиц, хорошо отражающих солнечные лучи. Оно неожиданно возникло 13 января 2007 г., а через несколько земных суток так же внезапно прекратилось. Механизм его рождения и затухания пока не понятен.

* См.: О. Кораблев. Очередная экспедиция к Венере. - Наука в России, 2006, N 2 (прим. ред.).

** См.: Л. Зеленый. Исследования Венеры продолжаются. - Наука в России, 2007, N 6 (прим. ред.).

Приборы космического аппарата позволили объяснить и то, почему Утренняя звезда теряет свою газовую оболочку. Виноват, видимо, солнечный ветер. Защититься от него она не в состоянии, ибо в отличие от Земли у нее нет магнитного поля. А этот ветер прямо взаимодействует с верхними слоями планеты - ионосферой. Когда его электрически заряженные частицы сталкиваются с ионами венерианской газовой оболочки, то последним сообщается достаточно энергии, чтобы они навсегда покинули планету.

Взаимодействия солнечного ветра с ионосферой Венеры изучал прибор ASPERA - анализатор плазмы и нейтрального газа. С его помощью впервые определен состав убегающих частиц. В основном это ионы водорода, кислорода и гелия. Первые два компонента чрезвычайно важны, ибо они являются составными элементами воды. Считается, что молекулы H₂O - главный источник водорода в верхних слоях атмосферы Венеры. Солнечное ультрафиолетовое излучение расщепляет их на ионы, которые затем ускоряются и уходят в окружающее пространство. Таким образом, на один ион кислорода должны приходиться два иона водорода, что и определил прибор ASPERA.

Данное открытие может оказаться ключевым для понимания того, почему Утренняя звезда сегодня практически лишена воды. Если бы удалось собрать всю ее из пара венерианской атмосферы, то на поверхности планеты появился бы пласт H₂O толщиной лишь 3 см (для сравнения: если бы Земля была гладким шаром, то вся ее вода из атмосферы и океанов распределилась бы по нему слоем в 3 км).

Еще одна загадка в эволюции нашей ближайшей соседки - молниевые разряды. Они, естественно, влияют на химические процессы в атмосфере планеты, расщепляя молекулы, которые затем могут вступать в неожиданные реакции. А ведь количество азотной кислоты в венерианской газовой оболочке, образованной таким способом, достаточно, чтобы зарегистрировать ее с Земли.

Кроме того, исследователей интересуют и другие феномены Венеры, в том числе вулканическая деятельность. Один из способов изучения данных процессов - слежение за инфракрасным излучением от потоков лавы, хотя анализ подобных явлений достаточно сложен.

Вот почему принято решение продолжить работу "Венеры-Экспресс" до мая 2009 г. Затем на ближайшую венерианскую орбиту в 2010 г. прибудет японский орбитальный аппарат. Так что завеса тайны Утренней звезды будет постепенно приоткрываться.

Закутняя О. Секреты Утренней звезды. - "В мире науки", 4 декабря 2007 г.

Материал подготовил Владимир МАРОНОВ

Публикатор:

Постоянная ссылка для научных работ (для цитирования):

Комментарии: