Blog

Открывая облака Венеры - Alpha Centauri

Знаменитый английский астроном-любитель Уильям Ф. Деннинг писал в своей статье «Telescopic Work for Starlight Evenings» (1891): «Когда телескоп направлен на Венеру, стоит признать, что результат навряд ли оправдает ожидание. Наблюдателей пленяет её внешняя красота, видимая невооруженным глазом, и они верят, что современные технологии значительно улучшат картину, …но надежда призрачна». Это утверждение сегодня верно также, как и в конце 19 века, когда Деннинг его высказал. Однако при достаточном усердии и наблюдениях с помощью продвинутых устройств при самых благоприятных условиях так называемая «планета любви» постепенно раскрывает свои тайны.

Поначалу фотографии Венеры давали не больше информации, чем визуальные наблюдения. Судя по всему, французский астроном Фердинанд Кениссе предпринял первую попытку сфотографировать Венеру в 1911 году в обсерватории Камилла Фламмарион в Жюви-сюр-Орж, Франция, получив снимок планеты в видимом свете. Однако это мало чем помогло делу. Настоящий прорыв произошел, когда Фрэнк Элмор Росс из Йеркской обсерватории сфотографировал Марс и Венеру с помощью цветных фильтров во время творческого отпуска на горе Вильсон в 1926-27 годах. До прихода в Йеркс Росс проработал почти десятилетие в компании Eastman Kodak, исследуя фотоэмульсии и фильтры, поэтому он был хорошо осведомлён о новейших технологиях. Список Активных Фармацевтических Ингредиентов

Во время исключительно благоприятной элонгации Венеры в июне 1927 года Росс фотографировал эту планету с помощью 150- и 250-сантиметровых рефлекторов Маунт-Вилсон в течение 25 ночей, почти непрерывно, насколько это было возможно. Изображения в видимом свете были невыразительными. Но Росс возлагал надежды на свои инфракрасные фильтры, поскольку именно они использовались в наземной аэрофотосъемке для проникновения сквозь туман или дымку. К сожалению, инфракрасные снимки оказались столь же бесполезными. Но Росс всё же смог добиться ошеломляющих результатов, используя только что выпущенный УФ-фильтр Eastman Kodak Wratten 18A UV. Полученные с помощью этого фильтра изображения выявили множество деталей, показывая тёмные следы, как правило, в виде полос, идущих параллельно предполагаемому экватору планеты и соединяющихся примерно под прямым углом к терминатору. 

По какой-то причине никто сразу не отреагировал на открытие Россом УФ-пятен на Венере. Эрл Карл Слайфер, брат Весто Слайфера, в последующем году начал фотографировать Венеру в ультрафиолете. Он продолжал этим заниматься до 1948 года, но не публиковал свои работы аж до 1964-го. Серия УФ-фотографий, сделанных Робертом С. Ричардсоном на горе Вилсон в 1954 году, также не принесла ничего нового. Прошло 30 лет, прежде чем кто-либо добавил что-либо существенное к видению Росса — и это было сделано не профессиональным астрономом, а любителем.

Родившийся в Тулузе, Франция, в 1911 году, Шарль Буайе провёл много лет в Экваториальной Африке на французской судебной службе. Будучи радиолюбителем, он связался с коллегой-энтузиастом Анри Камишелем, астрономом из знаменитой обсерватории Пик-дю-Миди во французских Пиренеях. Камишел поощрял зарождающийся интерес Буайе к планетам. В месте его жительства на тот момент (4° к югу от экватора) планеты часто находились высоко в небе. Понимая, что обладает отличной возможностью для первоклассных наблюдений, Буайе построил свой собственный 25-сантиметровый рефлектор Ньютона на основе зеркала, созданного известным французским оптиком Жаном Тесеро. Хотя его искатель был установлен на довольно примитивной азимутальной монтировке, Буайе придумал способ (используя детали из набора Meccano) перемещать камеру по фокальной плоскости своего телескопа, чтобы правильно отслеживать небесные тела. Он попросил Камишеля помочь ему с выбором объекта для наблюдения. И Камишель, который как раз фотографировал Венеру в ультрафиолете с Пика дю Миди, предложил Буайе тоже попробовать.

Буайе вёл свои наблюдения с августа по сентябрь 1957 года. Не имея подходящего УФ-фильтра, он обходился сине-фиолетовым Wratten 34. Изображения были маленькими и эстетически непривлекательными, но они зафиксировали то, что казалось тёмной областью в атмосфере Венеры, которая возвращалась к терминатору с интервалом примерно в четыре дня. Камишель сверил свои изображения с полученными Буайе, найдя дополнительные доказательства в поддержку этого временного интервала. Серия наблюдений продолжалась до 1960 года, после чего двое мужчин пришли к выводу, что четырёхдневное вращение верхних слоёв атмосферы «совершенно бесспорно». Однако результат их исследований всё же был встречен скептически — и не в последнюю очередь Карлом Саганом. Как тогдашний редактор журнала планетарных наук Icarus, Саган отклонил раннюю статью, представленную Буайе и Камишелем. Только в 1974 году четырёхдневное вращение верхних слоёв атмосферы Венеры было подтверждено, когда Mariner-10 сделал УФ-снимки облаков во время пролёта мимо планеты по пути к Меркурию.

Что мы знаем, так это то, что поглощение наблюдается в толстом облачном слое капель серной кислоты, который простирается от 48 до 70 километров по высоте. В нижней его части температура составляет около 110 градусов по Цельсию, а давление примерно в два раза больше, чем на Земле на уровне моря. В верхней же температура опускается до 45 градусов, а давление до 4 процентов от земного. Учёные идентифицировали некоторые химические элементы в верхних слоях облаков, из которых серосодержащие соединения оксида серы (S2O) и диоксида серы (S2O2) лучше всего соответствуют спектру поглощения. Однако ещё предстоит пройти долгий путь, чтобы однозначно идентифицировать УФ-поглотитель (или поглотители) на Венере. В.А. Краснопольский из Католического университета Америки и Московского физико-технического института, будучи первым человеком, построившим фотохимическую модель атмосферы Венеры над облачным слоем, заключает в статье 2021 года в Icarus: «нет общего согласия относительно природы поглотителя УФ-излучения на Венере, и, таким образом, это остаётся одной из самых интригующих загадок в области изучения планетарных атмосфер». Кроме того, какие бы поглотители УФ-излучения ни находились в нижних слоях атмосферы, вне нашего взора остаётся незамеченными значительно больше таинственных явлений.

Но предположим, что в какой-то момент в далёком прошлом микробы, возникшие на когда-то обитаемой поверхности, переместились в более прохладные облака, сделав их своим домом. Всегда было небольшое количество учёных, готовых принять на веру эту довольно спекулятивную теорию. В 1975 году, доказав, что уменьшение отражательной способности облаков Венеры в ближнем ультрафиолетовом свете можно объяснить, если облака содержат частицы элементарной серы и серной кислоты, Брюс Хапке и Роберт Нельсон из Питтсбургского университета в статье в Journal of Atmospheric Sciences пришли к следующему выводу: «Мы не можем не отметить, что известно много примеров анаэробных земных организмов, у которых восстановление или окисление различных форм серы являются важными источниками энергии в их метаболизме».

Есть также недавние заявления об обнаружении фосфина в облаках Венеры, которые вызвалисерьёзные споры в научном сообществе. Всё потому, что на Земле этот газ производят микроорганизмы, а для синтеза фосфина требуется восстановительная атмосфера, которая вытесняет кислород. Восстановительные соединения, такие как метан, аммиак, аминокислоты и т.п., нестабильны в окисленной атмосфере, поскольку они подвержены окислению. Так что для того, чтобы такой газ, как фосфин, оказался в облаках Венеры, необходимо, чтобы он каким-то образом восполнялся. Но как именно, ещё только предстоит определить. Недавний анализ (опубликованный в марте в журнале Geophysical Research Letters) данных, полученных при наблюдении за средними облачными слоями Венеры миссией Pioneer Venus в 1978 году, подтверждает потенциальное существование фосфина, а также следы ряда других соединений, свидетельствующих о наличии восстановительной атмосферы, которую венерианские микроорганизмы могли бы использовать для поддержания метаболических процессов. С другой стороны, некоторые исследователи оспаривают это, утверждая, что избыток фосфина можно объяснить извержениями вулканов на поверхности или ударами молнии в облаках.

Уф-Поглотители Для Полимеров На данный момент мы просто не знаем, что конкретно происходит в облаках Венеры. Но в любом случае их потенциальная обитаемость больше не является маргинальной теорией. Действительно, это стало одним из поводов, недавно побудивших администрацию NASA одобрить два проекта космических аппаратов для полёта к родственной Земле планете. Запуск миссий, известных как VERITAS и DAVINCI (, запланирован на период с 2028 по 2030 год. Примечательно, что DAVINCI займётся поиском следов молекул, присутствующих в атмосфере Венеры, включая возможные поглотители УФ-излучения, при спуске сквозь облака к поверхности. За ними последуют ещё три миссии в 2030-х годах, кульминацией которых станет доставка на Землю образца венерианского грунта. Между тем, Европейское космическое агентство одобрило EnVision, миссию, аналогичную VERITAS. Её целью станет топографическое картирование и анализ состава поверхности планеты. Венера, которой долгое время пренебрегали по сравнению с другим соседом Земли, вот-вот станет довольно оживлённым местом.