Венера когда-то была больше похожа на Землю, но из-за изменения климата она стала непригодной для жизни

Мы можем многое узнать об изменении климата с Венеры, нашей сестринской планеты. В настоящее время температура поверхности Венеры составляет 450 ℃ (температура цикла самоочистки духовки), а в атмосфере преобладает углекислый газ (96 процентов) с плотностью, в 90 раз превышающей плотность Земли.

Венера когда-то была больше похожа на Землю, но из-за изменения климата она стала непригодной для жизни

Венера — очень странное место, совершенно непригодное для жизни, за исключением, возможно, облаков на высоте около 60 километров, где недавнее открытие фосфина может указывать на плавающую микробную жизнь. Но поверхность совершенно негостеприимна.

Однако когда-то на Венере, вероятно, был земной климат. Согласно недавнему климатическому моделированию, на протяжении большей части своей истории температура поверхности Венеры была схожа с температурой современной Земли. Вероятно, в нем также были океаны, дождь, возможно, снег, возможно, континенты и тектоника плит, и, что еще более предположительно, возможно, даже поверхностная жизнь.

Менее миллиарда лет назад климат резко изменился из-за безудержного парникового эффекта. Можно предположить, что интенсивный период вулканизма выбросил в атмосферу достаточно углекислого газа, чтобы вызвать это большое событие изменения климата, которое привело к испарению океанов и завершению круговорота воды.

Свидетельства изменения

Эта гипотеза специалистов по моделированию климата вдохновила Сару Хавджу, магистрантку в моей группе (под руководством геофизика Клэр Самсон), на поиск свидетельств этого предполагаемого события изменения климата в породах Венеры.

С начала 1990-х годов моя исследовательская группа из Карлтонского университета, а с недавнего времени и моя сибирская группа в Томском государственном университете, составляет карту и интерпретируют геологическую и тектоническую историю этой замечательной сестринской планеты Земля.

Советские миссии «Венера» и «Вега» 1970-х и 1980-х годов приземлились на Венере, сфотографировали и оценили состав горных пород до того, как посадочные аппараты вышли из строя из-за высокой температуры и давления. Однако наиболее полное изображение поверхности Венеры было получено с космического корабля НАСА Magellan в начале 1990-х годов, который использовал радар, чтобы видеть сквозь плотный слой облаков и получать подробные изображения более 98% поверхности Венеры.

Наши поиски геологических свидетельств великого изменения климата заставили нас сосредоточиться на самом древнем типе горных пород Венеры, называемых тессерами, которые имеют сложный внешний вид, свидетельствующий о долгой и сложной геологической истории. Мы думали, что эти самые старые породы имеют наилучшие шансы на сохранение свидетельств водной эрозии, которая является столь важным процессом на Земле и должна была произойти на Венере до великого изменения климата.

Учитывая данные о высоте с плохим разрешением, мы использовали косвенный метод, чтобы попытаться распознать древние речные долины. Мы продемонстрировали, что более молодые потоки лавы с окружающих вулканических равнин заполнили долины по краям тессер.

К нашему удивлению, эти узоры долины тессер были очень похожи на схемы речного течения на Земле, что привело к нашему предположению, что эти долины тессер образовались в результате речной эрозии в то время, когда климатические условия были похожи на земные. Мои исследовательские группы Венеры в Карлтонском и Томском государственных университетах изучают потоки лавы после тессеры на предмет каких-либо геологических свидетельств перехода к чрезвычайно жарким условиям.

Чтобы понять, как вулканизм на Венере может вызвать такое изменение климата, мы можем обратиться к истории Земли за аналогами. Мы можем найти аналогии в суперизвержениях, таких как последнее извержение в Йеллоустоне, которое произошло 630 000 лет назад.

Но такой вулканизм невелик по сравнению с крупными вулканическими провинциями (LIP), которые происходят примерно каждые 20-30 миллионов лет. Эти извержения могут высвободить достаточно углекислого газа, чтобы вызвать катастрофическое изменение климата на Земле, включая массовые вымирания.

Чтобы дать вам представление о масштабе, примите во внимание, что самые маленькие LIP производят достаточно магмы, чтобы покрыть всю Канаду на глубину около 10 метров. Самый большой известный LIP произвел достаточно магмы, которая покрыла бы территорию размером с Канаду на глубину почти восьми километров.

Аналоги LIP на Венере включают отдельные вулканы до 500 километров в поперечнике, обширные лавовые каналы длиной до 7000 километров, а также связанные с ними рифтовые системы, где кора разрывается, длиной до 10000 километров.

Если вулканизм в стиле LIP был причиной великого изменения климата на Венере, то могло ли подобное изменение климата произойти и на Земле? Мы можем представить себе сценарий через многие миллионы лет в будущем, когда несколько LIP, случайным образом происходящие одновременно, могут вызвать на Земле такое безудержное изменение климата, которое приведет к условиям, подобным нынешней Венере.

Ричард Эрнст, штатный научный сотрудник, Науки о Земле, Карлтонский университет (также профессор Томского государственного университета, Россия), Карлтонский университет

Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальную статью.