На снимках, сделанных советскими АМС, Венера представляется местом весьма унылым. Планетой, где нет ничего. Даже пыли. Единственное, что на Венере в избытке, это газ. Атмосфера, как известно углекислотная, плотностью в 92 раза превосходящая земную, горячая и разделённая слоем облаков из капелек серной кислоты, несомненно, заслуживает внимания. И в первую очередь возникает вопрос: откуда она такая взялась.
Состоит венерианская атмосфера из углекислого газа (96.5%), азота (3.5%) и различных примесей, даже суммарное содержание которых выражения в процентах не заслуживает. В основном это сернистый газ. Но начать стоит с азота, относительное количество которого, может, и невелико, однако, в абсолютном измерении в атмосфере Венеры его вчетверо больше, чем в земной. Таким образом, в случае если бы планетарная эволюция протекала на Венере также, как и на Земле, то есть, даже если б не углекислотное засилье, эта планета обладала бы в 3-4 раза более плотной, чем Земля, атмосферой.
Азот — преимущественно в форме аммиака — стандартная составляющая небулярных газов. Но во внутренней части протопланетного диска, там где формировались «каменистые планеты» — до Марса включительно — аммиак не задержался. Газообразные вещества, включая не только аммиак, но водяной пар, «сдуло» солнечным ветром в области более отдалённые. Так что, происхождение азота образующего основную массу земной атмосферы преимущественно более позднее — вулканическое. Его столько, сколько наша планета сумела «надышать» за 4.5 миллиарда лет… И это значит, что интенсивность вулканизма на Венере за тот же срок была вчетверо выше.
А это уже интересно, так как сейчас извержения на Венере отсутствуют. Зато присутствуют следы практически полной смены коры планеты примерно полмиллиарда лет назад. Но если длительное поддержание активности недр нашей планеты связывается с наличием массивного спутника, то у Венеры-то спутника нет. И это значит, что там действуют иные механизмы разогрева, срабатывающие, видимо, лишь время от времени, но в среднем даже более эффективные!.. Здесь, поскольку речь идёт об атмосфере, достаточно будет сказать, что именно она и является причиной обильного выделения газов из недр. Плотная и горячая газовая оболочка не выпускает сейсмическое тепло, не позволяя коре Венеры застыть на большую глубину.
…Таким образом, концентрация азота в атмосфере Венеры позволяет заключить, что общая масса вулканических газов выделившихся на протяжении геологической истории этой планеты была вчетверо выше, чем на Земле. И это объясняет 90 атмосфер углекислоты? Нет. Ибо, хотя углекислого газа в составе вулканических выбросов действительно много, основной их составляющей является водяной пар. Куда же пропала сопутствующая азоту вода в количестве четырёх мировых океанов?
Венера вращается вокруг собственной оси в 243 раза медленнее Земли. Причиной этого, вернее всего, является та же катастрофа, в результате которой ось вращения планеты опрокинулась на 177 градусов. Но важно следствие. Несмотря на наличие расправленного ядра, магнитное поле Венеры очень слабо, и атмосферу планеты от солнечного ветра не защищает. Это приводит к быстрому разложению нестойких молекул. Водяной пар не Венере не конденсировался из-за высокой температуры, и в верхних слоях атмосферы распадался на кислород и водород. После чего водород атмосферу покидал. След убежавшего в космос венерианского океана запечатлён в изотопном составе местного водорода, концентрация менее склонного к побегу дейтерия в котором в 150 раз выше, чем на Земле.
Оставшийся после разложение воды кислород реагировал с минералами из коры планеты. С углеродом в том числе. «Выжигая» его из различных соединений. Таким образом, если на Земле миллиарды лет продолжалась минерализация атмосферного углерода в составе биогенных карбонатов — известняков, то на Венере шёл обратный процесс. Углерод из карбонатов вулканического происхождения переходил в газообразную форму.
В результате, вместо океана воды, образовался океан углекислотный. Ближайший к поверхности 5-километровый слой венерианской атмосферы, внезапно, представляет собой даже не газ, а сверхкритический флюид, — агрегатное состояние переходное между жидким и газообразным. Углекислота одновременно и конденсируется, образуя дымку из крошечных капелек, и кипит. Ведь при переходе вещества в более плотную — жидкую — фазу давление падает, и капельки испаряются.
…Что же касается серной кислоты, то всё просто. Это продукт реакции углекислого, сернистого газов и воды (а крошечное выделение воды продолжается благодаря проницаемости коры Венеры для газов). Точно такие же процессы идут и в земной атмосфере по мере поступления в неё сернистого газа, но кислота, пролившись с дождями, немедленно реагирует и минерализуется. На Венере же она миллиарды лет накапливается, так как там-то давно уже окислено всё. И накапливается именно в форме висящих в зоне конденсации — на высоте 60-90 километров — облаков, поскольку вблизи поверхности температура позволяет серной кислоте существовать только в форме пара.
…И да. Непросто всё с серной кислотой в атмосфере Венеры. Не простота эта выражается в ничтожных примесях нестойких газов, которые могут существовать только при наличии постоянного источника. Примеси эти странны настолько, что объяснение их может быть даже биогенным. Но завязанная на серную кислоту жизнь на Венере — это отдельная тема.
А есть ли перспективы терраформирования Венеры?
Нет. По крайней мере мне такие проекты представляются просто нецелесообразными