Почему Венера горячее Меркурия, если Меркурий ближе к Солнцу

4,5 миллиарда лет назад, когда Солнечная система только формировалась, Венера была, вероятно, тропическим раем. Океаны воды покрывали её поверхность, а облака плыли по небу. В то время Меркурий — ближайшая к Солнцу планета — был, несомненно, самым горячим местом в системе. Но затем Солнце стало ярче, и серия событий, известных как неконтролируемый парниковый эффект, подняла температуру на поверхности Венеры далеко за пределы меркурианской. Безусловно, как самая близкая к Солнцу планета, части Меркурия всё ещё чрезвычайно горячи. Температура на его освещённой стороне достигает 430°C — достаточно, чтобы расплавить свинец.

Венера — не единственная планета, пережившая парниковый эффект. Сегодня то же явление делает поверхность Земли обитаемой. Тёплые объекты излучают электромагнитное излучение (свет), потому что их атомы и молекулы постоянно колеблются. Поверхность Земли нагревается Солнцем и испускает инфракрасное излучение, невидимое для глаз. Люди и животные тоже светятся в инфракрасном диапазоне. На планете без атмосферы (как Меркурий) эта энергия уходит прямо в космос. Поэтому температура на освещённой стороне Меркурия и на ночной — где она падает до -180°C — различается колоссально. На Земле парниковые газы — углекислый газ, метан и водяной пар — поглощают и удерживают часть инфракрасного излучения, действуя как одеяло вокруг планеты и сохраняя поверхность тёплой. Средняя температура Земли — около 15°C. Без парниковых газов она была бы ближе к -18°C, и Земля напоминала бы гигантский снежок. Нам определённо нужен умеренный парниковый эффект, чтобы планета была обитаемой.

Но как могло случиться, что Венера — планета почти того же размера, что и Земля, и когда-то состоявшая из того же материала, — стала такой непохожей на наш дом? Учёные сходятся во мнении, что из-за схожих размеров и близости к Солнцу Земля и Венера, вероятно, начинали с сопоставимыми количествами воды и углекислого газа. На Земле большая часть углекислого газа растворена в океанах или заперта в горных породах (например, в известняке). Венера, возможно, когда-то хранила CO₂ аналогичным образом. Модели звёздной эволюции показывают, что Солнце стало примерно на 40% ярче с начала истории Солнечной системы. 4 миллиарда лет назад оно излучало лишь около 70% энергии, которую излучает сегодня.

Учёные расходятся во мнении, были ли на Венере долгоживущие океаны. Но есть свидетельства, что в ранней истории на планете было много воды. По мере того как яркость Солнца увеличивалась, всё больше воды испарялось в атмосферу. Без поверхностной воды для поглощения и хранения углекислого газа почти весь этот парниковый газ накапливался в атмосфере. Этот процесс, в свою очередь, вызывал ещё больше испарения и ещё больше нагрева — петля обратной связи, известная как неконтролируемый парниковый эффект. Сегодня углекислый газ составляет около 96% атмосферы Венеры, а её поверхностная температура — почти постоянные 464°C днём и ночью.

Атмосферное давление на поверхности Венеры более чем в 90 раз превышает земное на уровне моря. Чтобы испытать такое же давление на Земле, нужно нырнуть на глубину около 940 метров. Это давление — как если бы на ваших плечах стояло пять слонов! Вы, возможно, слышали предупреждения учёных о том, что Земля может пережить некоторые из тех же процессов, что и Венера, если изменение климата, вызванное деятельностью человека, продолжится. Глобальные температуры растут по мере сжигания угля, нефти и газа, выбрасывающих большие объёмы углекислого газа в атмосферу. CO₂ остаётся в атмосфере надолго. Накапливаясь, он удерживает больше тепла, повышая температуру поверхности.

Другой важный парниковый газ — метан. По мере потепления Земли важным источником метана становится таяние вечной мерзлоты — замёрзшей земли в Арктике. Когда мёрзлая земля тает, обнажается органическое вещество, замороженное тысячи лет — древние растения, мхи и даже останки шерстистых мамонтов. Бактерии разлагают эту материю, выделяя метан в атмосферу. По мере потепления Земли тает больше вечной мерзлоты, выделяя ещё больше метана и создавая порочный круг. Земля, возможно, никогда не достигнет экстремальных температур сегодняшней Венеры. Но она может стать гораздо менее комфортным местом. Однако в нашей жизни земная температура никогда не приблизится к венерианской, и Венера навсегда останется самой горячей планетой Солнечной системы — несмотря на то, что находится дальше от Солнца, чем Меркурий.

Итог: Расстояние до Солнца — не главное. Всё решает атмосфера. Венера — живое напоминание о том, как безобидный на первый взгляд парниковый эффект может превратить планету в ад. И хотя Земля пока в безопасности, история Венеры — это предупреждение, которое стоит помнить, глядя на небо.