Владислава Ананьева

Венера – планета, по своим макропараметрам (массе, радиусу, средней плотности и силе тяжести) очень похожая на Землю. Есть свидетельства того, что миллиарды лет назад на ее поверхности плескались океаны жидкой воды. Однако сейчас температура поверхности Венеры достигает 460°С, так что любые океаны давно выкипели. Этого мало – плотная атмосфера Венеры содержит очень мало водяного пара – его в 10⁴-10⁵ раза меньше, чем в атмосфере Земли. Вопрос, куда делся водяной пар и что именно привело изначально похожие и близкие планеты к таким явным различиям, является предметом оживленных дискуссий.

Новое исследование, посвященное анализу данных, полученных европейским КА «Венера-Экспресс» и опубликованное 20 июня 2016 года в журнале Geophysical Research Letters, предлагает возможное решение этой проблемы. Как оказалось, из атмосферы Венеры в космос дует настоящий «электрический ветер», высасывающий кислород и водород. Об этом явлении ученые знали и раньше, но его интенсивность явно недооценивалась. 

Каждая планета окружена слабым электрическим полем. Если сила тяжести удерживает атмосферные ионы вблизи планеты, то электрическое поле, напротив, отталкивает их. Электрическое поле Венеры настолько сильно, что оно успешно отталкивает не только легкие ионы водорода, но и более тяжелые ионы кислорода. Когда молекулы водяного пара попадают в верхнюю атмосферу Венеры, они разрушаются солнечным ультрафиолетом, а образовавшиеся ионы уносит в космос электрическим полем. 

Авторы статьи измерили электрическое поле Венеры, анализируя данные электронного спектрометра, одного из компонентов инструмента ASPERA-4 на борту КА «Венера-Экспресс». Оказалось, что это поле как минимум в 5 раз сильнее электрического поля Земли!

«Мы изучали потоки электронов и ионов, истекающие из атмосфер Титана, Марса и Венеры, – сказал Эндрю Коутс (Andrew Coates), научный руководитель команды электронного спектрометра из Университетского колледжа в Лондоне. – Новый результат состоит в том, что электрическое поле Венеры оказывается необычайно сильным по сравнению с электрическими полями других тел». 

Еще одной планетой, для которой электрический ветер мог играть важную роль, является Марс. В настоящее время в окрестностях Марса работает КА MAVEN, призванный определить темпы  и причины потери Красной планетой воды и большей части атмосферы. Как сказал Глин Коллинсон (Glyn Collinson), ведущий автор опубликованного исследования, «электрический ветер» является главным подозреваемым. 

«Электрический ветер» из атмосфер планет также надо учитывать при оценке ширины обитаемой зоны у других звезд. Часть звезд более ярки в ультрафиолетовом диапазоне, нежели Солнце. Если это приводит к возникновению у планеты земного типа более сильного электрического поля, «электрический ветер» будет эффективно выдувать в космос воду и другие атмосферные газы, а это, в свою очередь, сделает зону обитаемости уже, чем считалось ранее. В любом случае, явление «электрического ветра» следует учитывать при расчетах эволюции атмосферы и гидросферы любой планеты – даже такой, у которой «электрический ветер» слаб.

Источник: http://solarsystem.nasa.gov/news/2016/06/20/electric-wind-can-strip-earth-like-planets-of-oceans-atmospheres