Загадки грозовой деятельности на Венере

В атмосфере Венеры обнаружены убедительные химические признаки, которые свидетельствуют о постоянной грозовой деятельности. Согласно расчетам ученых, венерианские молнии либо значительно мощнее земных, либо происходят гораздо чаще. Однако возникает естественный вопрос: если вспышки действительно происходят так активно, почему их до сих пор не удалось увидеть напрямую визуальными методами? Астрофизики полагают, что причина заключается в чрезвычайно плотных облаках Венеры, состоящих преимущественно из паров серной кислоты (H₂SO4), которые практически полностью скрывают и поглощают вспышки света от молниевых разрядов. Любопытно, что рассматривается версия, по которой сами эти облака не имеют никакого отношения к молниям.

Еще в 1970-х годах советские спускаемые аппараты серии «Венера», проходя через атмосферу планеты, регистрировали оптические сигналы и радиоволны, характерные для грозовых разрядов. Позднее, в 1990 году, американский зонд «Пионер-Венера» уловил низкочастотные «свистящие» радиосигналы, которые также рассматривались как возможные признаки электрической активности. Тем не менее вопрос об их происхождении до сих пор вызывает споры. Согласно одной из версий, эти сигналы могли быть вызваны вовсе не молниями, а вхождением в атмосферу метеороидов (малых каменистых тел Солнечной системы).

Новый аргумент в пользу существования молний появился в 2006 году, когда при помощи Инфракрасного телескопа NASA на Гавайях ученые обнаружили в атмосфере Венеры оксид азота (NO) - вещество, которое обычно образуется при электрических разрядах. Атмосфера Венеры примерно на 96% состоит из углекислого газа (CO₂) и на 3,5% из азота (N₂). Для образования оксида азота необходимо разрушение прочных молекул этих газов с помощью мощной энергии. Солнечное излучение не может объяснить наблюдаемые концентрации NO, поскольку его воздействие должно быть заметно на больших высотах, а фактически оксид азота обнаружен на уровне около 60 км и ниже, вплоть до самой поверхности планеты.

Исследователи из Кембриджского университета предположили, что образование NO действительно связано с молниями. В своей работе, опубликованной на платформе «arXiv.org», они рассчитали, какая мощность требуется, чтобы объяснить наблюдаемые концентрации газа (около 5,5 частиц на миллиард). По их оценкам, суммарная мощность венерианских молний должна быть примерно втрое выше, чем у земных. Это означает, что разряды либо более энергетические, либо происходят чаще, или же то и другое одновременно.

В таком случае возникает главный вопрос: почему же нам не удается их увидеть напрямую? Ответ, по мнению астрономов, кроется в густых сернокислотных облаках, которые эффективно рассеивают и поглощают свет. Более того, в этих облаках недавно обнаружили значительные запасы воды в форме гидратированных сульфатов. Однако, как считают исследователи, разряды, скорее всего, происходят не в этих слоях, где для возникновения молний необходимо присутствие и жидких, и твердых частиц кислоты. Таких условий на высотах около 56 километров практически не наблюдается. Поэтому большинство специалистов склоняются к выводу, что молнии Венеры зарождаются гораздо ближе к поверхности. На этот счёт предлагается две основные гипотезы:

• Вулканические молнии, возникающие в результате трения частиц, выбрасываемых при извержениях. Однако, на текущий момент нет прямых свидетельств того, что на планете происходит бурная вулканическая деятельность. В то же время, не исключены периодические извержения щитовых вулканов с излияниями жидкой лавы в разных регионах планеты.
• Эоловые молнии - электрические разряды, вызванные столкновениями частиц пыли и песка, переносимых сильными ветрами в плотной, но сухой атмосфере. В воздухе может накапливаться большое количество статического электричества за счёт трения, что и приводит к внезапным вспышкам - таинственным молниям на Венере, которые пока остаются скрытыми от наших глаз.