На этом изображении показана поверхность северного полушария Венеры, как ее увидел космический аппарат «Магеллан», заглянувший через густые облака планеты во время миссии, завершившейся в 1994 году. Ученые допускают, что Венера, возможно, обладала океанами углекислого газа в далеком прошлом.

Венеру часто называют близнецом Земли, потому что именно этот мир больше остальных похож на Землю по массе, размерам, расстоянию до Солнца и химическому составу. Тем не менее, хотя Земля является раем для жизни, Венера представляется адской планетой с ужасной атмосферой и облаками из едкой серной кислоты, которые укрывают пустыню, достаточно горячую, чтобы расплавить свинец.

Хотя на Венере в настоящее время невыносимо жарко и сухо, когда-то на ней могли быть океаны, как на Земле. Предыдущие исследования позволили предположить, что в атмосфере Венеры достаточно воды, чтобы в прошлом она могла покрыть планету океаном глубиной 25 метров — если бы вся эта вода каким-либо образом выпала в виде дождя. Но планета слишком горяча, чтобы вода остыла и осела, несмотря на ее объемы.

Вместо водяных морей ученые предположили, что Венера когда-то могла обладать странными океанами из жидкого диоксида углерода. Двуокиси углерода в изобилии на Венере.

«В настоящее время атмосфера Венеры представлена по большей части углекислым газом, 96,5% от объема», — сообщил автор исследования Дима Болматов, физик-теоретик из Корнельского университета в Итаке, штат Нью-Йорк.

Двуокись углерода хорошо знакома на Земле в качестве парникового газа, который удерживает тепло, согревая планету, выдыхается животными и используется растениями в процессе фотосинтеза. Хотя это вещество может существовать в твердом, жидком и газообразном виде, на определенной критической отметке, совмещающей температуру и давление, диоксид углерода может переходить в «сверхкритическое» состояние. Оно может обладать свойствами как жидкостей, так и газов. Растворять металлы, подобно жидкости, но течь, подобно газу.

Чтобы увидеть, какими могли быть эффекты Венеры со сверхкритическим диоксидом углерода, Болматов и его коллеги исследовали необычные свойства этого вещества. О таких веществах ученые по-прежнему знают немногое.

Обычно предполагают, что физические свойства сверхкритических жидкостей постепенно изменяются вместе с давлением и температурой. Но компьютерная симуляция молекулярной активности показала, что в сверхкритическом состоянии такая материя может резко переходить от газообразных к жидкостным свойствам.

Атмосферное давление на поверхности Венеры в настоящее время в 90 раз выше, чем на Земле. Но в первые дни планеты это давление могло быть в десятки раз выше. Так могло продолжаться относительно долго, от 100 до 200 миллионов лет. В таких условиях мог образоваться диоксид углерода в сверхкритическом состоянии с жидкостным поведением, считает Болматов.

«Это, в свою очередь, делает возможными такие геологические особенности Венеры, как ущелья и долины, похожие на устья рек площадки, равнины и другие отпечатки активности похожего на жидкость сверхкритического диоксида углерода», — рассказал Болматов ресурсу Space.com.

Ученые обнаружили, что в зависимости от давления и температуры скопления газоподобного сверхкритического диоксида углерода (Michael D1) могли собираться в «мыльные пузыри» из газа, покрытого толстым слоем жидкости.

Болматов и его коллеги собираются провести эксперименты, которые позволят определить, когда произошел переход от газообразных к жидкостным свойствам у диоксида углерода в сверхкритическом состоянии.