Венера, которую часто изображают в виде кипящего ада, возможно, таила в себе геологические тайны, подобные ранней Земле. Недавние исследования показывают, что на Венере когда-то могла быть активность тектонических плит, подобная земной, что создает основу для предположений о ранней жизни на Венере и истории Солнечной системы.

В Природа Астрономия В докладе ученые демонстрируют, что нынешний состав атмосферы Венеры и давление на поверхности указывают на раннюю тектоническую активность. Такие процессы, имеющие решающее значение для жизни, включают взаимодействие континентальных плит — их раздвижение, столкновение или скольжение друг под другом.

Этот тектонический танец на протяжении миллиардов лет на Земле породил континенты и горы. Это вызвало химические реакции, которые стабилизировали температуру поверхности Земли, тем самым сделав ее пригодной для жизни.

И наоборот, Венера, ближайшая сестра Земли в космическом соседстве, превратилась в печь, температура которой взлетела настолько высоко, что расплавился свинец. Традиционно считалось, что у Венеры есть «застойная крышка» — единая твердая поверхностная пластина с минимальной активностью, движением и выбросом газов в атмосферу. Однако новые результаты бросают вызов этой точке зрения.

Чтобы оправдать высокий уровень азота и углекислого газа в атмосфере Венеры, исследование предполагает, что на Венере произошли тектонические движения плит между 4,5 и 3,5 миллиардами лет назад. Это означает, что и Земля, и Венера могли проявлять тектоническое поведение одновременно.

Земля и Венера: параллельная история

Это открытие увеличивает шансы существования древней микробной жизни на второй планете от Солнца. Это означает, что эти планеты-сестры, несмотря на их общие атрибуты, такие как размер и масса, когда-то имели параллельную историю, прежде чем их пути разошлись.

«Один из главных выводов заключается в том, что у нас, скорее всего, одновременно были две планеты в одной и той же Солнечной системе, действовавшие в режиме тектоники плит — того же режима тектоники, который обеспечил жизнь, которую мы видим на Земле сегодня», — сказал Мэтт Веллер, ведущий автор исследования, который завершил работу в качестве постдокторанта Университета Брауна, сейчас работает в Институте Луны и Планет в Хьюстоне.

Исследование выдвигает гипотезу о том, что планеты могут менять тектонические состояния. Этот сдвиг предполагает, что планеты могут быть пригодны для жизни время от времени, а не поддерживать постоянную обитаемость. Эта перспектива становится еще более интересной, если взглянуть на далекие небесные тела, такие как спутник Юпитера Европа, которая также может иметь земную тектонику или далекие экзопланеты.

«До сих пор мы думали о тектоническом состоянии с точки зрения бинарности: оно либо истинно, либо ложно, и оно либо истинно, либо ложно на протяжении всего существования планеты», — сказал соавтор исследования Александр Эванс, доцент кафедры Земли. , экологические и планетарные науки в Брауне. «Это показывает, что планеты могут переходить в разные тектонические состояния и выходить из них, и что на самом деле это может быть довольно распространенным явлением. Земля может быть исключением. Это также означает, что у нас могут быть планеты, которые становятся пригодными для жизни и выходят из нее, а не просто постоянно пригодны для жизни».

Исследователи начали свою работу, чтобы продемонстрировать, что атмосферы далеких экзопланет могут быть мощными индикаторами их ранней истории, прежде чем решили исследовать этот момент ближе к дому.

В качестве отправной точки они использовали текущую информацию об атмосфере Венеры и предположили, что у планеты всегда была неподвижная крышка. Им не потребовалось много времени, чтобы понять, что моделирование нынешней атмосферы планеты не соответствует тому, где сейчас находится планета, относительно количества азота и углекислого газа в атмосфере и давления на поверхности.

Затем они создали модели того, что могло бы произойти на Земле, чтобы она стала такой, какая она есть сегодня. После учета ограниченных тектонических движений на ранних этапах истории Венеры и реализации модели застойной крышки, которая используется сегодня, они в конечном итоге почти точно сопоставили цифры.

В целом, команда считает, что работа показывает, что атмосфера может дать нам информацию о прошлом.

«Это будет следующий важный шаг в понимании Венеры, ее эволюции и, в конечном итоге, судьбы Земли», — сказал Веллер. «Какие условия заставят нас двигаться по траектории, подобной Венере, и какие условия могут позволить Земле оставаться пригодной для жизни?»