Дослідження поверхні Венери

Найближча до Землі планета – Венера. Через кожні вісім років вона наближається до нас лише на п’ятдесят мільйонів кілометрів. Дванадцять разів у її навколопланетному просторі з’являлися земні космічні апарати, шість наших апаратів, що спускалися, здійснили м’яку посадку на поверхню планети, двічі по космічному телебаченню були показані пейзажі Венери. Використовуючи супутник «Піонер-Венера», вчені вже склали топографічну карту майже всієї поверхні «Ранкової зірки».

Виклад результатів космічних польотів до Венери займає вже не одну сотню сторінок у наукових журналах, але майже нічого не знаємо про склад венеріанського грунту, якщо виключити відомості з радіоактивності порід у двох точках планети.

Умови на поверхні Венери у певному сенсі сприяють теоретичному рішенню згаданого завдання. Зараз ми знаємо, що на планеті немає ні добових, ні сезонних коливань температури поверхні, а на полюсах холодніше, ніж на екваторі лише на кілька градусів. Ця ситуація визначається як астрономічними параметрами (нахил осі обертання до площини обертання навколо Сонця, виняткова тривалість венеріанського року), так і особливостями метеорології (режим газових потоків у щільній в’язкій вуглекислій атмосфері).

Виходить, що Венера — це гігантський природний термостат, глобальна лабораторія, в якій гірські породи мільйони років перебувають у стані хімічної рівноваги із гарячим вуглекислим газом атмосфери. Склад таких багатокомпонентних систем за будь-яких тисків і температур можна розрахувати за допомогою методів хімічної термодинаміки. Інакше кажучи, якщо нам відомий набір хімічних елементів, то можна заздалегідь передбачити, у яких з’єднаннях вони будуть пов’язані за заданої температури і тиску. Неодмінною умовою є, звичайно, досягнення такої системи хімічної рівноваги.

Завдання пророкування складу венеріанських порід спробували вирішити в лабораторії термодинаміки природних процесів. Отже, припустимо, що атмосфера Венери перебуває у стані хімічної рівноваги із гірськими породами поверхні. Самі породи, певне, містять стільки ж кремнію, заліза, магнію, алюмінію та інших основних елементів, скільки земні граніти (варіант № 1) чи базальти (варіант № 2). Які ж мінерали будуть стійкі у такій розпеченій пустелі, якою є поверхня планети Венера?

У комп’ютер було закладено програму, що включала термодинамічні параметри (кількісний опис енергетики хімічних реакцій) близько 90 мінералів. Як посильна допомога людини машині заздалегідь виключили свідомо нестійкі з’єднання, багаті водою, зокрема всі мінерали глин.

Як рішення програма видала назви приблизно двадцяти мінералів, спільне перебування яких найвигідніше з погляду природної «економічності» природного процесу, що досліджується.

Судячи з наших прогнозів, найменше втратять своє обличчя гранити. Ймовірно, вони дуже схожі на земні, але містять 5—10 відсотків своєрідних мінералів-домішок, що включають сірку, — піриту та ангідриту.

Цілком можливо, що саме сірка «робить погоду» в метеорології Венери. Краплі сірчаної кислоти – головний компонент хмарного покриву, домішки сірчистого ангідриду в похмурій тропосфері і, нарешті, з’єднання сірки в породах поверхні, ймовірно, пов’язані єдиним ланцюгом перетворень. Можливо, кругообіг сірки на «Ранковій зірці» можна порівняти за своєю значимістю з участю води на Землі.

Така ситуація викликає особливий інтерес, оскільки до найзагадковіших питань історії Венери належить доля води. Чи були на Венері океани, якщо були, то куди поділася вода? Може, хоча б частина її міцно пов’язана з невідомими нам гірськими породами? Розрахунки відкривають і таку можливість пошуків венеріанської води.