Тяжёлая вода: Учёные взбудоражены загадочной находкой в атмосфере Венеры

То, что вода действительно имеется в венерианской атмосфере, известно уже давно, и очень многое об этом сообщил зонд «Венера-Экспресс» (Venus Express), который летал вокруг планеты десять лет — с 2005-го по 2015 год. У него на борту были приборы, которые могли по спектру проходящего сквозь воздух света определить состав этого воздуха и даже наблюдать циркуляцию разных веществ.

И по данным, полученным от Venus Express, учёные пришли к выводу, что, судя по всему, когда-то на Венере воды было много и именно водяной пар был главным парниковым газом, но со временем он практически весь улетучился, и осталось нынешнее мизерное количество — несколько десятков на миллион частиц. Это примерно в 150 тысяч раз меньше, чем на Земле.

Но недавно новый анализ информации от космического аппарата открыл удивительный феномен: на высоте от 70 до 110 километров над Венерой наблюдается резкий рост количества воды. Притом речь идёт не только и не столько об обыкновенной воде (H2O), сколько о воде немножко другой: о такой, в которой один из двух атомов водорода заменён его утяжелённой версией — атомом дейтерия. Это тот же самый атом водорода, только у него помимо стандартного единственного протона и единственного электрона есть «в нагрузку» ещё и нейтрон. Поэтому воду с атомом дейтерия — HDO — называют тяжёлой водой. И именно её «тяжесть» выдаёт великую потерю давнего венерианского водного изобилия: обычная вода легче, а значит, и легче поднимается кверху, под действием радиации разрушается и уносится в космос. А от «тяжёлой» посложнее избавиться, и именно поэтому её в венерианском воздухе несравненно больше. То есть дейтерий, конечно, и на Земле есть, но у нас его крайне мало по сравнению с водородом обычным.

В основном, напомним, чудовищно плотная и тяжеловесная атмосфера Венеры состоит из углекислого газа, а всё остальное вместе взятое составляет примерно 3,5%. Как объясняют учёные, при давлении на поверхности 90 атмосфер и температуре при этом выше плюс 450 градусов по Цельсию вода внизу находиться практически не может и все её жалкие количества сосредоточены на высотах примерно от 50 до 110 километров, то есть на уровне венерианских облаков. А эти облака, как известно, состоят из серной кислоты (H2SO4).

Так вот, по мнению планетологов, вся эта серная кислота изначально образовалась именно благодаря присутствию воды в атмосфере. Её сложная молекула сложилась из трёх других, более простых: двуокиси серы (SO2), воды (H2O) и удивительного тройственного союза атомов кислорода, углерода и серы (OCS) — так называемого карбонилсульфида.

Но наблюдается и обратный процесс: над облаками Венеры серная кислота распадается под ударом солнечной радиации на двуокись серы и воду. Удалось даже составить картину круговорота этой венерианской воды: сначала она в состоянии водяного пара поднимается, наверху от собственного переизбытка конденсируется и оседает вниз, и так бесконечно. Правда, к сожалению, наверху радиация крадёт часть этой воды: разбивает на отдельные атомы и выбрасывает в межпланетное пространство. Всё это дополняет печальную историю Венеры и наводит на определённые мысли о Земле.