პლანეტების კვლევამ ნათლად გვაჩვენა, რომ მერფის კანონი – „თუკი შესაძლებელია რაიმე ცუდი მოხდეს, მაშინ ის აუცილებლად მოხდება“ – მთელ მზის სისტემაში მოქმედებს. მაგრამ განსაკუთრებული აღნიშვნის ღირსია ერთ-ერთი პლანეტა – ვენერა.
ეს გასაკვირი სულაც არ არის. ვენერა შესასწავლად რთული ციური სხეულია, მასზე დაჯდომაზე რომ არაფერი ვთქვათ. პლანეტის ტოქსიკური გარემო გაჯერებულია გოგირდმჟავათი, ხოლო ზედაპირზე არსებული წნევა დედამიწის ზღვის დონის მაჩვენებელს 90-ჯერ აღემატება. ამხელა წნევა ჩვენთან მხოლოდ ოკეანის სიღრმეში, 900 მ დონეზე გვხვდება. ტემპერატურა 482°C-ს აღწევს. ყოველ 4 დღეში ატმოსფერული ცუნამი ქარიშხალივით ძლიერ ქარებს აგზავნის პლანეტის გარშემო.
მიუხედავად ამ აშკარა გამოწვევებისა, კოსმოსურმა ხომალდმა მაინც გაბედა ვენერას სასტიკ დაბლობზე დაჯდომა და აღმოჩნდა, რომ ეს პლანეტა ბევრად უფრო მრავალფეროვანი და მომხიბლავია. ვენერა დედამიწაზე 30%-ით უფრო ახლოსაა მზესთან, მაგრამ მხოლოდ ამით ვერ აიხსნება ორი პლანეტის უკიდურესად განსხვავებული პირობები. ხოლო ვენერას მასიური ჰაეროვანი ოკეანე და უჩვეულო გარემო გადამწყვეტია ისეთი საკითხების გაგებაში, როგორიცაა კლიმატის ცვლილება და დედამიწის ექსტრემალური ამინდი.
მერფის კანონის მიუხედავად — ან შეიძლება მის გამო — მეცნიერები თანდათან უახლოვდებიან იმის ამოხსნას, რატომ არის ვენერა ასეთი განსაკუთრებული.
ყველგან წყალი?
პირველი კოსმოსური ზონდი, რომელმაც ვენერას ჩაუფრინა, იყო ამერიკული „მარინერ-2“ 1962 წელს. ზონდის მიერ დაფიქსირებულმა მცხუნვარე ატმოსფერულმა ტემპერატურამ დაადასტურა მოსაზრება, რომ პლანეტა შეუქცევადი სათბურის ეფექტის მსხვერპლი იყო. მაგრამ 1978 წელს ნასას მულტიზონდურმა მისიამ „პიონერ-ვენერა-2-მა“ დაუჯერებელი რამის მტკიცებულება აღმოაჩინა: მშრალი უდაბური პლანეტის ზედაპირს ერთ დროს შესაძლოა ოკეანეები ფარავდა.
ამ რევოლუციური აღმოჩენისთვის მზად არავინ იყო. როდესაც მთავარი კოსმოსური ხომალდიდან (მულტიზონდიდან) გამოსული მსხვილი ზონდი ვენერას ატმოსფეროში შევიდა, ღრუბლის წვეთმა ინსტრუმენტის გამართული მუშაობა შეაფერხა. დაშვების პერიოდში გარემოს შესახებ შეგროვებული ინფორმაციის დიდი ნაწილი ამ წვეთმა დააზიანა, თუმცა მკვლევარებმა შეძლეს და თავად ამ წვეთის შემადგენლობა გამოიკვლიეს ფრთხილად.
როგორც აღმოჩნდა, წვეთი უხვად შეიცავდა დეიტერიუმს – წყალბადის იზოტოპს, რომელსაც დამატებით 1 ნეიტრონიც აქვს. დედამიწაზე დეიტერიუმი შედარებით იშვიათია, წყალბადის ჩვეულებრივ 6500 ატომზე მხოლოდ 1 დეიტერიუმი მოდის. ეს ფარდობა მეცნიერებს წყალბადის ისტორიის შესწავლის შესაძლებლობას აძლევს. ვენერაზე დეიტერიუმი დაახლოებით 100-ჯერ უფრო ფართოდაა გავრცელებული, ვიდრე დედამიწაზე. ზოგი მკვლევარის აზრით, ეს ნიშნავს, რომ წარსულში ვენერას დიდი რაოდენობით წყალბადი ჰქონდა – ყველაზე სავარაუდოა, რომ წყლის ფორმით და წყლის მასები ოკეანეებს ქმნიდნენ. ხანგრძლივ პერიოდში ვენერას გარემო უწყვეტმა მზის გამოსხივებამ დააზიანა და უფრო მსუბუქი ჩვეულებრივი წყალბადი კოსმოსში გაიფანტა, შედეგად პლანეტაზე დიდი რაოდენობით დეიტერიუმი დარჩა.
ვენერა და დედამიწა მზის სისტემის ჩამოყალიბების პერიოდში ერთმანეთთან ახლოს წარმოიქმნნენ პირველად ნისლეულში. ამ ორ პლანეტას ალბათ მსგავსი საშენი მასალა ჰქონდა. არიზონაში მდებარე პლანეტოლოგიური ინსტიტუტის ასტრობიოლოგმა დევიდ გრინსპუნმა თავის წიგნში „არამიწიერი ზღვები“ აღნიშნა: „თუკი რამე განსაკუთრებით ეფექტურმა პროცესმა არ გამოაშრო ვენერა მთლიანად, მას დასაწყისში უფრო მეტი წყალი უნდა ჰქონოდა, შესაძლოა დედამიწის ოკეანის მოცულობისაც კი – ან იქნებ 10-ჯერ მეტიც.“
ოკეანეების არსებობის დამატებითი მტკიცებულება მოიპოვა საბჭოთა კავშირის ხომალდმა „ვენერა-8“, რომელიც პლანეტის ზედაპირზე 1972 წელს დაჯდა. ხომალდი აღჭურვილი იყო გამა-სხივების სპექტრომეტრით, რომელიც დაშვებისას ჰაერის ანალიზს აკეთებდა, ასევე იკვლევდა ზედაპირზე არსებულ მინერალებს. ხელსაწყომ დააფიქსირა კალიუმი, ურანი და თორიუმი — ელემენტთა ნარევი, რომელიც გრანიტშიც გვხვდება. შემდგომი მისიების ინფრაწითელი გამოსახულებები შეიცავდა მინიშნებებს გრანიტის მთების არსებობაზე. გრანიტი წყლის სიახლოვეს წარმოიქმნება, ამიტომ შესაძლოა, ეს მთები უძველესი, უფრო ზომიერი გარემოს პერიოდში არსებული ზღვების მტკიცებულება იყოს.
70-იანი წლების შემდგომ პერიოდში და 1980-იანი წლების შუა პერიოდამდე საბჭოთა კავშირის კოსმოსის კვლევის ინსტიტუტმა უამრავი ზონდი და ორბიტერი გაგზავნა ამ მოსაზრების უფრო ღრმად გამოკვლევისთვის. მერფის კანონის ჭეშმარიტება ამ მისიების უმეტესობაში დადასტურდა.
„ვენერა-9“ და „ვენერა-10“ დასაჯდომ მოდულებს წინა მისიის ხომალდებთან შედარებით გაუმჯობესებული დიზაინი ჰქონდათ, მაგრამ ორივე შემთხვევაში ერთ კამერაზე ლინზის თავსახურები გაიჭედა (ორივე ხომალდს წინა და უკანა კამერების სისტემა ჰქონდა, ამიტომ ზედაპირის გამოსახულებების გადმოგზავნა მაინც მოახერხეს). ინჟინრებმა „ვენერა-11“ და „ვენერა-12“ ხომალდების კამერებისთვის ახალი სარქველი შექმნეს. სარქველებმა ზედმეტად კარგად იმუშავა: ამჯერად ყველა კამერის სახურავი გაიჭედა და გამოსახულების გამოგზავნა საერთოდ ვერ მოხერხდა. როგორც გაირკვა, ჰაერის წნევა გარეთ უფრო მაღალი იყო, ვიდრე დალუქული კამერების შიგნით, ამიტომ წნევის სხვაობამ სარქველები ერთ ადგილზე გააჩერა. შემდგომ გაუმჯობესებულ დიზაინს უკეთესი ვენტილაცია ჰქონდა, რაც გასაოცარი ფერადი 360°-იანი ხედების აღბეჭდვას ხდიდა შესაძლებელს.
(Credit: Russian Academy of Sciences)
სამწუხაროდ გამართულად მომუშავე სარქველებიც კი არ იყო საკმარისი მარცხის თავიდან ასარიდებლად. მომაჯადოებელ ლანდშაფტზე დაშვების შემდეგ ლინზის თავსახურები წარმატებით მოშორდა კამერას. უკანა პანორამულმა კამერამ დააფიქსირა, როგორ იდო ხუფი ქვის ფენებზე, მაგრამ წინა ხედში ხუფი არსად ჩანდა. მოგვიანებით თავზარდაცემულმა ინჟინრებმა შენიშნეს, რომ ხუფი უშუალოდ იმ ზამბარიანი სტრუქტურის ქვემოთ იდო, რომელსაც ნიადაგის სიმაგრის დასადგენად გათხრა უნდა დაეწყო. სტრუქტურის პოზიციის შეცვლის საშუალება არ ჰქონდათ, ამიტომ ვენერა-14-მა ამხელა გზა მხოლოდ იმიტომ გაიარა, რომ კამერის ხუფის სიმაგრე შეემოწმებინა მისი გახვრეტით.
ზოგჯერ უიღბლობაში დამნაშავეები ადამიანები იყვნენ. ვენერა-13-ისა და ვენერა-14-ის ფერადი კამერების დაპროექტებისას საბჭოთა მკვლევარებმა შექმნეს გაუმჯობესებული საღებავები, რომლებიც ფერს 482°C ტემპერატურაზეც კი შეინარჩუნებდნენ. მათი განთავსება კამერის ხედვის არეში მოხდებოდა, რათა ფერადი გამოსახულების აღბეჭდვის პარამეტრები შეემოწმებინათ. ამ პერიოდში საბჭოთა სისტემა 2 განყოფილებისგან შედგებოდა: ინჟინრები, რომლებიც იკვლევდნენ და აპროექტებდნენ მისიებს და სამინისტრო, რომელიც მოწყობილობის აგებაზე მუშაობდა. ამ უკანასკნელის სამრეწველო ქარხნებში არსებობდა „რჩევათა ყუთები“ და მუშებს უბიძგებდნენ, მიმდინარე პროექტების შესახებ თავიანთი შეთავაზებები ამ ყუთებში მოეთავსებინათ. ქარხნის ერთ-ერთმა მუშამ შენიშნა, რომ სამინისტრო ძალიან დიდ თანხებს ხარჯავდა საღებავის ჩიპებში, როცა უკვე გამზადებული იაფი საღებავები არსებობდა. კომერციული საღებავი ჩაანაცვლეს და მუშა თავისი წვლილისთვის დააჯილდოვეს. სამწუხაროდ – როგორც ინჟინრებმა იწინასწარმეტყველეს — ვენერას ღუმელივით მხურვალე პირობებში მოხვედრისთანავე საღებავებმა მაშინვე დაკარგეს ფერი.
ატმოსფერული ანომალია
მერფის კანონის ყველაზე საინტერესო გამოვლინება აშშ-ისა და სსრკ-ის ხომალდებს ერთდროულად შეემთხვათ. ნასას მკვლევარებმა ამ მოვლენას უწოდეს „პიონერ-ვენერას 12.5 კმ-იანი ანომალია“. პიონერ-ვენერას მულტიზონდური ფლოტის 4 ზონდს ვენერას კომპლექსურ ატმოსფეროში შესვლისას უცნაური რამ დაემართათ. ზედაპირიდან 12.5 კმ-ის სიმაღლეზე, პლანეტის ღრუბლების ზედა ფენის ქვემოთ, ოთხივე ზონდში დაფიქსირდა დენის ძაბვის მკვეთრი მატება. ეს უჩვეულო იმის გამო იყო, რომ ზონდებს ერთმანეთისგან ათასობით კმ აშორებდათ, ზოგი მათგანი დღის სინათლეზე მოძრაობდა, ზოგი კი იმ რეგიონში იყო, სადაც ღამე იდგა. შედეგად ტემპერატურისა და წნევის შესახებ ინფორმაციის მიღებისას უცნაური შედეგები დაფიქსირდა. ბევრი ინსტრუმენტი წყობიდან სრულად გამოვიდა და მნიშვნელოვანი მონაცემები დაიკარგა. რა ხდებოდა ამ გოგირდმჟავას ღრუბლებში?
ზოგიერთი ინჟინრის აზრით, ძაბვის ზრდის მიზეზი თავად პიონერის ზონდების აპარატურა იყო. ნასას 1993 წლის მოხსენებაში ნათქვამია, რომ „ყველა ანომალიური მოვლენა უკვე ახსნილია“ საიზოლაციო მასალის დაზიანებით. კაპტონის დამცავი ლენტები წინასწარ გამოსცადეს დახურულ სივრცეში, სადაც ვენერას მსგავსი პირობები შექმნეს და ზონდის გარე სენსორების გაყვანილობის დასაფარად საკმარისად ჩათვალეს. თუმცა ტექნიკოსებმა გადაწყვიტეს, გარე გაყვანილობები დამატებით გაეძლიერებინათ კინარის გამოყენებით, რაც კუმშვადი მილების ერთ-ერთი სახეა, თუმცა მისი გამოცდა კაპტონის მსგავსად არ მომხდარა. როცა ეს მილები 327°C ტემპერატურაზე აღმოჩნდა, სავარაუდოდ წყალბადის ფთორიდის კოროზიული ორთქლი გამოუშვა, რამაც დაშალა კაპტონის იზოლაცია და ელექტროგაყვანილობებში მოკლე ჩართვები გამოიწვია.
თუმცა პიონერის ზონდებში აპარატურის წყობიდან გამოსვლა არ ხსნის ამ მოვლენის ყველა ასპექტს. „უჩვეულო ის არის, რომ სხვადასხვა კოსმოსურ ხომალდებში ერთი და იგივე ანომალია დაფიქსირდა“, ამბობს დევიდ გრინსპუნი. საბჭოთა ზონდებმა – ვენერა-11, 12, 13 და 14 – ანალოგიური ძაბვის ზრდა გამოსცადეს იგივე სიმაღლეზე. წლების შემდეგ დასაჯდომი მოდულის „ვეგა-1-ის“ სენსორებმა დააფიქსირეს, რომ მოდული ზედაპირზე დაჯდა, თუმცა ამ დროს სინამდვილეში 18 კმ-ის სიმაღლეზე იყო. ვეგა-1-მა დაშვების შესაბამისი პროცედურები აამოქმედა, დაიწყო თხრა და ნიმუშების ანალიზი, თუმცა მის გარშემო ცხადია ქანები არსად იქნებოდა (უცნაურია, მაგრამ მის დობილ ხომალდს, ვეგა-2-ს, იგივე სიმაღლეზე მსგავსი პრობლემა არ შექმნია). 1995 წელს ვაშინგტონის უნივერსიტეტის სამმა გეოქიმიკოსმა წამოაყენა იდეა პიონერ-ვენერას ანომალიის ასახსნელად: მეტალური ნისლი მთიან რეგიონში. ამ ატმოსფერული მოვლენის მტკიცებულება პლანეტის რადარულ გამოსახულებებში იყო, სადაც დიდ სიმაღლეზე უცნაური ფორმის ნათება ჩანდა. რადარულ გამოსახულებებში კაშკაშა ანარეკლი, როგორც წესი, უსწორმასწორო ზედაპირს ნიშნავს, მაგრამ ვენერაზე ეს მოციმციმე ფენა ფარავს ყველაფერს, კლდიანი მთებიდან მაღალ პლატოებამდე.
ამის ასახსნელად გუნდმა შენიშნა, რომ ვენერაზე, ისევე როგორც დედამიწაზე, ტემპერატურა სიმაღლის მატებასთან ერთად იკლებს. ვენერას დაბლობებზე მდუღარე 467°C-ია, ხოლო მაღალ რეგიონებში ტემპერატურა ეცემა „ზომიერ“ 387°C-ზე. ვენერას ძლიერი ატმოსფერული წნევის გამო გარკვეულ ნივთიერებებს დაბლობზე მხოლოდ აირად მდგომარეობაში შეუძლიათ არსებობა, თუმცა შესაძლებელია მაღალ რელიეფზე გადაინაცვლონ, გაგრილებისას შესქელდნენ (კონდენსაცია) და ზედაპირზე „თოვლის“ სახით მოგროვდნენ.
ამ პროცესში შეიძლება მონაწილეობდნენ სხვადასხვა ქიმიური ელემენტები, როგორიცაა ქლორი, ფთორი და გოგირდი. სხვა საინტერესო კანდიდატებია ტყვიის სულფიდი, ბისმუთი, ქრომის მსგავსი ლითონი ტელური და რკინის ალმადანი (პირიტი, „სულელის ოქრო“). ისინი ასევე იმ სიმაღლეზე იწყებენ შესქელებას, სადაც პიონერ-ვენერას ანომალიას ჰქონდა ადგილი. თუკი ყველა ამ ზონდის ზედაპირზე მოხდა შესქელება, დაიწყებოდა მოწყობილობების დაზიანებისა და ელექტროკავშირის შეფერხების პროცესები.
ორი პლანეტის ამბავი
საბედნიეროდ, ამ და სხვა საიდუმლოებათა ამოხსნა შეიძლება მომდევნო წლებში მოხერხდეს. მკვლევარები და კოსმოსური სააგენტოები ემზადებიან ვენერაზე მისიების ახალი ტალღის გასაგზავნად 2030-იანი წლების დასაწყისში. ეს ტალღა მოიცავს ევროპული კოსმოსური სააგენტოს „ენვიჟენის“ ორბიტერს, ნასას „ვერიტასის“ ორბიტერსა და ნასას „და ვინჩის“ მისიას, რომელიც ორბიტერისა და ატმოსფერული ზონდისგან შედგება. ეს იქნება პირველი ხომალდი, რომელიც სსრკ-ს 1985 წლის „ვეგას“ 2 მისიის შემდეგ პლანეტის ღრუბლებში შეჭრას გაბედავს.
არაპროგნოზირებადი პირობების მიუხედავად, ვენერასგან ჩვენთვის სასარგებლო ძალიან მნიშვნელოვანი ინფორმაცია მივიღეთ. მეცნიერები და პოლიტიკოსები მიხვდნენ, რომ ვენერა ერთგვარი სარკეა, რომელიც ჩვენს პლანეტაზე მიმდინარე პროცესების გაგებაში გვეხმარება, იქნება ეს გლობალური დათბობა თუ ოზონის შრის გათხელება. ის კლიმატის ლაბორატორიის როლს ასრულებს და მოსალოდნელ საფრთხეზე გვაუწყებს, თუ რა შეიძლება დაემართოს ჩვენს სათუთ პლანეტას. ვენერას არასტუმართმოყვარე პირობების შესწავლით შესაძლოა დედამიწის რესურსებისა და გარემოს უკეთესად მართვა შევძლოთ, რათა ჩვენი ზომიერი საბინადრო მეზობელ პლანეტას არ დაემსგავსოს. მერფის კანონი კოსმოსურ ხომალდებს არ ინდობს, მაგრამ აუცილებელი არ არის, ჩვენს პლანეტასაც იგივე ბედი ეწიოს.
როგორ გვიხსნა ვენერამ
1970-იანი წლების დასაწყისში მეცნიერები ცდილობდნენ, გაერკვიათ, რატომ დომინირებდა ვენერას ატმოსფეროში ნახშიროჟანგი. გამოკვლევის შედეგად მეცნიერებმა, როგორიცაა მაგალითად ჰარვარდის უნივერსიტეტის პროფესორი მაიკლ მაკელროი, გააცნობიერეს ვენერას ატმოსფეროში მიმდინარე იმ კატალიზური რეაქციების მნიშვნელობა, რომლებშიც ქლორი და სხვა ნივთიერებები მონაწილეობდნენ. ქლორი რეაქციაში შედის ოზონთან და იწვევს მის დაშლას. 1974 წლის აპრილში მაკელროიმ სხვა მეცნიერებთან თანაავტორობით გამოაქვეყნა ნაშრომი, რომელშიც საზოგადოებას აფრთხილებდა, რომ ნასას უახლოესი კოსმოსური შატლის პროგრამებში რაკეტის მიერ გამოფრქვეული ქლორი დედამიწის ოზონის შრეს საფრთხეს შეუქმნიდა, ოზონის შრე კი მზის მავნე ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან გვიცავს.
სულ რაღაც 2 თვის შემდეგ კალიფორნიის უნივერსიტეტის ორმა ქიმიკოსმა, მარიო მოლინამ და შერვუდ როულანდმა, ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად მიაკვლია ქლორის ბევრად უფრო დიდ წყაროს: ქლორფთორნახშირბადებს, რომლებიც ფართოდ გამოიყენებოდა სხვადასხვა მრეწველობაში მაცივრების, მწერების საწინააღმდეგო საშუალებების, აეროზოლის ქილის ნაწილებისა და სხვა რამეების დასამზადებლად. მათი ნაშრომი სამეცნიერო ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
ზედაპირთან ახლოს ქლორფთორნახშირბადი სტაბილური და არატოქსიკურია. მაგრამ დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენებში მოხვედრისას მზის ულტრაიისფერი სხივები მოლეკულას შლის და შედეგად მიღებული ქლორი კატალიზური რეაქციებით ანადგურებს ოზონს, ზუსტად ისე, როგორც მაკელროის გუნდმა აღმოაჩინა ვენერას შემთხვევაში. მაკელროისა და მისი კოლეგების მიერ შექმნილი ატმოსფერული მოდელების გამოყენებით მოლინამ და როულანდმა დაასკვნეს, რომ ეს ქიმიკატები 150 წელს ძლებენ.
ჩვენ გაუცნობიერებლად დავიწყეთ პროცესი, რომელიც დედამიწას კანის კიბოს გამომწვევ და ნათესების დამაზიანებელ ცხელ ზონად გარდაქმნის. შედეგად მივიღეთ ანტარქტიკის ოზონის ხვრელი, რომელიც ბრიტანელმა მკვლევარებმა 1985 წელს აღმოაჩინეს.
საბედნიეროდ მთავრობებმა და მრეწველობებმა ზომები მიიღეს მსოფლიო მასშტაბით ქლორფთორნახშირბადის შესამცირებლად და ოზონის ხვრელი ზომაში იკლებს. გაეროს მიერ 2023 წლის იანვარში გამოქვეყნებული მოხსენების თანახმად, ანტარქტიკის ოზონის შრეები 1980 წლის მაჩვენებელს 2066 წლისთვის დაუბრუნდება.
