Происхождение и эволюцию совре]менных атмосфер и ландшафта планет пытались объяснить и ранее, до полета косми]ческих станций к Венере. Однако это были лишь предположения. И только теперь, сравнивая атмосферы и ландшафт Венеры и Земли, мы убеждаемся в правиль]ности существовавших представлений. Общее количество легколетучих ком]понентов (и тех, которые входят в со]став атмосфер планет, и тех, которые находятся в связанном состоянии в осадочных породах и гидросфере, в ландшафте планеты), выделившихся при дифференциации вещества Земли и Венеры, одинако]во. Если сравнить с разных планет, то они будут похожи.
Автор: Проект "Космос"
Возможность фазового перехода на высоте 50 км подтверждается и дру]гими данными прямых измерений. Так, например, коэффициент рефрак]ции радиоволн, по результатам изме]рений станций «Венера-4, -5 и -6», из]меняется на уровне, где давление ат]мосферы составляет около 1,5 атм. Аналогичный результат был получен в 1967 году во время эксперимента, предпринятого на американском кос]мическом аппарате «Маринер-5». Ока]залось, что ослабление сигнала близ горизонта 50 км, наблюдавшееся при радиозондировании атмосферы Вене]ры «Маринером-5», превышает рас]четное значение для атмосферы, со]стоящей из смеси углекислого газа и азота. Необходима дополнительная со]ставляющая, которая гасит радиоиз]лучение на уровне 50 км. Присутст]вием воды этот эффект объяснить нельзя ее потребовалось бы слиш]ком много!
Трудно бы]ло убедительно объяснить и некото]рые экспериментальные данные, на]пример измерения плотности атмо]сферы планеты прибором ионизаци]онного типа, установленным на «Венере-4». Как известно, в этом экспери]менте зарегистрировано немонотон]ное изменение плотности атмосферы в диапазоне давлений 2-7 атм. Од]ной из возможных причин подобной аномалии считали некий фазовый пе]реход на высоте около 50 км над средним уровнем поверхности Вене]ры. Но фазовый переход воды здесь исключается, он должен быть на бо]лее высоком уровне.
Гипотезу облачного слоя водного типа было нелегко привести в соответствие с итогами наземных наблюдений. От]сутствие полос поглощения льда в инфракрасных спектрах Венеры, рез]кое уменьшение коэффициента в уль]трафиолетовой части спектра и, нако]нец, результаты поляризационных из]мерений не согласуются с чисто вод]ной моделью облачного слоя.
Наибольшее внимание привлекла, естественно, водная модель. Она предполагала, что облака Венеры со]стоят из воды в капельном или за]мерзшем состоянии. Поначалу спект]роскопические измерения поддержа]ли эту гипотезу. Однако результаты последующих наземных спектроско]пических и поляризационных наблю]дений вызвали некоторые возраже]ния. И все же, результаты прямых из]мерений давали основания предпола]гать хотя бы в качестве одного из компонентов венерианских облаков конденсированную или сублимиро]ванную воду. Конденсация паров во]ды должна происходить вблизи уров]ня 60 км, причем мощность облачно]го слоя более 10 км. По содержанию влаги венерианские облака, очевидно, похожи на мощные кучевые облака земного типа. На нижней границе об]лаков возможно выпадение осадков. Падая, капли испаряются (температу]ра кипения воды в атмосфере Вене]ры соответствует давлению 5 атм), и водяной пар поднимается к облакам. Высокая температура исключает су]ществование на поверхности планеты водоемов, следовательно, не может быть и круговорота воды, наблюдае]мого на Земле. Поэтому концентра]ция водяных паров в приповерхност]ных слоях атмосферы значительно ниже.
На тот момент имелись лишь две возможности для характеристики облачного слоя пла]неты. Во-первых, – общие соображе]ния о компонентах поверхностных по]род, которые способны перейти в га]зообразное состояние при температу]ре и давлении, существующих на поверхности Венеры. Во-вторых, – вы]бор газообразных соединений со спектрами поглощения, наблюдаемы]ми наземными приборами в атмосфе]ре Венеры. Среди множества лету]чих соединений, которые могли бы присутствовать в облаках, чаще всего упоминают капли воды и кристаллы льда, гидраты хлористого железа, хлористый аммоний, галоидные со]единения ртути и даже пыль.
Ученые не располагали надежными данными, которые позволили бы по]нять природу венерианских облаков,поэтому часто обсуждение планеты до получения результатов исследования с космических аппаратов, похоже на лотерею, которую не контролирует даже ФНС Москвы. Проведение споров и дискуссий на эту тему было похоже наP , не знаешь кто угадает правильно, но очень интересно, кому достанется приз. Появились различные, подчас фан]тастические предположения, которые так и не были объявлены в итогах тиражей.
Автор: Проект "Космос"
Мы рассмотрели только небольшую по высоте область атмосферы Вене]ры и показали возможность образо]вания и существования трехслойных многокомпонентных облаков. Вероят]но, на уровне верхней границы облач]ного слоя присутствуют и другие ком]поненты (например, гидрат углекис]лоты). Не исключено, что у поверхно]сти планеты есть «конденсат». Все эти проблемы могут быть решены только в ходе дальнейших исследований Ве]неры.
Аммонийная модель облачного слоя Венеры не противоречила резуль]татам наземных наблюдений. При су]ществующей температуре верхней границы облаков равновесное давле]ние аммиака над твердыми аммоний]ными солями значительно ниже поро]га чувствительности наземных средств наблюдения, коэффициент преломле]ния кристаллов соединений аммония соответствует данным поляризацион]ных наблюдений, а значение альбедо однократного рассеяния больше 0,7.
Данные прямых измерений содер]жания паров воды позволяли допу]стить, что на уровне 60 км образует]ся составляющая водного типа, ско]рее всего, льда. По-видимому, все пе]речисленные компоненты в верхних слоях атмосферы не пребывают раз]дельно, а образуют смесь аммоний]ных солей со льдом. На уровне дис]социации аммонийных соединений возможно выпадение солей, последую]щее их разложение под действием высокой температуры и диффузия па]ров воды и аммиака к облачному слою.
Аммиак легко вступает в реакцию с углекислотой и водой, образуя ряд соединений, – Pбелые кристаллические вещества, которые легко растворяют]ся в воде и возгоняются при повыше]нии температуры. Взаимодействуя с другими газами, аммиак даст хлорид, фторид, сульфат и другие соедине]ния аммония. В атмосфере Венеры они должны разлагаться на высоте около 50 км от поверхности. Ниже, ви]димо, присутствуют теплостойкие ам]монийные соединения. Результаты из]мерений, проведенных в атмосфере Венеры, показывают, что нижняя гра]ница образования хлорида аммония находится на высоте 30-40 км. Впро]чем, хлорид, сульфаты аммония и не]которые другие соединения могут на]ходиться еще ниже, поскольку они выделяются в атмосферу как продук]ты вулканических выбросов.
Для тех, кому интересней решать проблемы космоса, чем задачки по алгебре поможет решебник в Интернете.
Для проверки этого предположения на автоматической станции «Венера-8» был поставлен эксперимент по опре]делению содержания атмосферного аммиака в атмосфере, на высотах, где давление составляло 2 8 атм. При]боры зарегистрировали аммиак в ко]личестве 0,1 0,01%. Этот результат, подтвержденный другими измерения]ми (прямыми и наземными), позво]лял по-иному рассмотривать проблему облачного слоя планеты.
В атмосфере Венеры кислорода мало. Он как активный компонент взаимо]действовал с поверхностными порода]ми и сохранился в атмосфере лишь в незначительных количествах. Поэто]му азот там может частично нахо]диться в связанном состоянии, напри]мер в виде аммиака.
Возможное объяснение непонят]ным явлениям дает поведение атмо]сферного азота. Источник азота – ам]миак, очевидно, как и на Земле, де]газировался в результате вулканиче]ской деятельности. Однако он актив]но окисляется, что, по-видимому, про]исходило и на Земле после появления кислорода продукта фотосинтеза.
Автор: Проект "Космос"
Венера – Проект "Космос": Лента космических статей и новостей
Комментариев нет:
Отправить комментарий