Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №4/2008

НОВОСТИ НАУКИ

Новое о химии Венеры

«Венус Экспресс» на орбите Венеры
«Венус Экспресс» на орбите Венеры

Два года назад с Байконура стартовала ракета «Союз-Фрегат», несущая в межпланетное пространство европейскую станцию «Венус Экспресс» для исследования ближайшей к Земле планеты Венера. В лондонском журнале «Nature» («Природа») в конце ноября 2007 г. были опубликованы первые восемь статей с итогами этой международной экспедиции. Среди авторов статей есть русские фамилии: Россия принимала участие не только в запуске космического аппарата, но и в создании некоторых приборов, достигших атмосферы Венеры, в расшифровке и интерпретации полученных данных.

Не пересказывая все опубликованные результаты, остановимся на самом интересном для химиков – новых данных о химическом составе атмосферы пока еще мало изученной Венеры.

Уже первые исследования атмосферы Венеры, проведенные в 1967–1992 гг. с помощью советских («Венера», «Вега») и американских («Пионер-Венера») космических аппаратов, показали, что ее атмосфера содержит коррозионно-активные газы, а сама планета на высоте 50–70 км закрыта плотными облаками. На планете постоянно дуют сильные ветры, над ее полюсами закручиваются вихри.

«Венус Экспресс» стартовал 9 ноября 2005 г., достиг орбиты Венеры 11 апреля 2006 г. и полностью включился в исследования в июне 2006 г.

Каковы первые результаты работы этого космического зонда? Океанов на Венере нет: температура поверхности достигает 457 °С. Вода присутствует в атмосфере Венеры лишь в небольших количествах, не превышающих 0,02% об. Зато доля углекислого газа составляет 96,5% мас. (почти вся масса атмосферы). Остальные 3,5% мас. занимает азот. Близкие к этим значения были получены давно по спектральным измерениям с Земли. Наличие атмосферы на Венере, как известно, обнаружил М.В.Ломоносов еще 26 мая 1761 г.

Статья опубликована при поддержке книжного издательства "Новый формат". Печать и издание книг в типографии - глянцевая, матовая или тонированная бумага, обложки на мелованной или дизайнерской бумаге, профессиональная верстка и предпечатная подготовка макета, мягкий или твердый переплет, полноцветная или черно-белая печать. Уникальный подход к каждому клиенту, бесплатный дизайн обложки, доставка по России, онлайн калькулятор стоимости печати. Подробнее смотрите на сайте: http://www.Типография-Новый-Формат.рф.

А вот другие уточненные данные: на высоте 20–40 км содержатся хлороводород HCl (до 0,1 миллионных долей (м.д.) по объему, оксисульфид углерода COS (~5 м.д.), угарный газ CO (~25 м.д.) и диоксид серы SO2 (~150 м.д.). Паров воды здесь больше, чем на поверхности планеты: 20–30 м.д., или 0,2–0,3% об.

Венерианские облака состоят из серной кислоты H2SO4, но не в состоянии паров, а в виде частиц или капелек аэрозолей. Наличие соединений серы предполагалось и ранее.

Выше слоя облаков картина несколько иная. В небольших количествах здесь присутствует фтороводород HF, в существенно больших – на два порядка – содержится одна из разновидностей тяжелой воды HDO (почти 0,1 м.д.). Последнее весьма интересно, т.к. отношение дейтерия и протия (D/H) в атмосфере Венеры примерно в 150 раз больше, чем в приповерхностных слоях земной атмосферы. Такое распределение изотопов является следствием многовековой утечки легкого изотопа водорода в космическое пространство. Молекулы, содержащие водород, разлагаются солнечным светом, отдавая протий в космическое пространство.

Исследования впервые экспериментально доказали наличие на Венере грозовых разрядов. Частота молний примерно вдвое ниже, чем на Земле, но они наверняка вносят вклад в химический состав атмосферы Венеры.

Поверхность Венеры
Поверхность Венеры

Ученые делают вывод, что Венера больше похожа на Землю, а различия климата двух родственных планет менее загадочны, чем это предполагалось после наблюдений с Земли и первых полетов к соседке. В прошлом поверхности обеих планет были одинаковы и имели океаны, а в атмосферах среди других газов был кислород. Однако из-за близости Венеры к Солнцу и отсутствия у нее магнитного поля изменения происходили по-разному: на Земле большая часть СО2 была переведена океанами в карбонаты земной коры, а Венера под действием солнечного ветра потеряла почти всю воду, отдав ее космическим пространствам. Оба эти процесса продолжаются и сейчас.

О подготовке новых полетов на Венеру пока сообщила только Россия. В 2016–2018 гг., когда Венера подойдет ближе к Земле, наша страна планирует экспедицию с высадкой на планету самоходного аппарата. Интересно, как молодой собрат лунохода справится с венерианской атмосферой, сильными ветрами, высоким давлением и жарой? Подождем результатов с венерохода.

Материал подготовил Э.Г.РАКОВ