Машина успешно справляется с заданием, и мы получаем портрет венерианской коры выветривания. Нет, сенсации не будет. В венерианских условиях благополучно существуют в основном те же минералы, что и в земных гранитах и базальтах, — кварц, полевые шпаты, пироксены. Тем не менее ответ машины достаточно интригующий. Оказалось, что венерианские породы обнаруживают "особые приметы"; есть минералы, содержащие серу. Может быть, именно круговорот серы определяет метеоусловия на Венере без зимы и "ета, без дождя и снега?
Облачный покров Венеры толщиной ^ 25 километров почти наверняка состоит из капель серной кислоты. Газы, содержащие серу, — важная примесь в
углекислой атмосфере планеты, сера в существенных количествах содержится в поверхностных породах… Что это — звенья единого цикла круговорота веществ или случайность? Пока на этот вопрос нет однозначного ответа.
Здесь можно провести аналогию с проблемой возникновения аэрозолей серной кислоты в земной стратосфере (следствие загрязнения отходами химической промышленности), вспомнить сернокислотные дожди в Северной Америке и Европе и убедиться лишний раз в необходимости космических исследований для познания Земли.
Сухость венерианской атмосферы вызывает много дискуссий, многочисленные результаты анализов состава венерианского «воздуха» разноречивы, однако полеты автоматических станций «Венера-13» и «Венера-14» поставили точку: вблизи поверхности атмосфера содержит не более 0,002 процента водяного пара. Итак, отнята последняя возможность обнаружить венерианский «океан» — вода изгнана даже из кристаллических структур минералов. На поверхности Венеры не сохраняется не только капля, но и молекула воды в таком, казалось бы, надежном скафандре, как кристаллическая решетка.
Горячая атмосфера Венеры, вступая в контакт с породами поверхности, может приводить к изменению их химического состава; по сути дела, там происходит химическое выветривание. Главный недостаток теоретической модели — нельзя учесть время и полноту протекания химического процесса. А это означает, что мощность "коры выветривания" мы оценить не можем: будет ли это миллиметровая корочка или многокилометровая толща измененных пород — неизвестно.
Март 1982 года открыл новую страницу в изучении планеты: впервые удалось определить химический состав венерианских пород в местах посадки спускаемых аппаратов «Венера-13» и «Венера-14».
28
БУРЕНИЕ В РАСКАЛЕННОЙ ПУСТЫНЕ
Эксперимент по отбору и анализу венерианского грунта просто фантастичен. Инженеры, создававшие грунтозаборное устройство, шутили: задача сформулирована, как в сказке, — пойди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что! Увы, горькая доля истины в этой шутке была она связана с относительной «слепотой» посадки на планету. Надо было сконструировать такой бурильный агрегат, который мог бы работать как на скальном, так и на рыхлом грунте, в любом положении (аппарат может сесть с большим креном), при температуре "вишневого каления" обычной стали. Да к тому же бурение надо вести без смазки и без охлаждения!
И вот задача блестяще решена, причем стоатмосферное давление на поверхности Венеры превратили в союзника: проба грунта засасывалась внутрь приемной камеры по принципу пылесоса, затем от высокого давления избавлялись с помощью оригинальной системы шлюзов, в результате укрощенный грунт приходил к конечному пункту «конвейера» почти вакуумированным,
Анализ грунта проводило сложнейшее устройство, разработанное в Институте геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского АН СССР под руководством профессора Ю. Суркова, имевшее на вооружении источники радиоизотопов (железо-55 и плутоний-238). Поток альфа-частиц и жесткого рентгеновского излучения возбуждает в атомах облучаемой пробы флюоресцентное рентгеновское излучение, относительная интенсивность которого позволяет судить о концентрации того или иного химического элемента. Прибор принимал команды с бортового программно-временного устройства, а накопленная информация периодически отправлялась по телеметрической системе на Землю. Спускаемый аппарат «Венера-13»
жил и работал два часа и семь минут, а «Венера-14» — без семи минут час. Из этого времени четыре минуты ушло на бурение и шлюзование пробы грунта, а все остальное время на Землю переда* вались данные о химическом составе венерианских пород: 38 спектров — с «Венеры-13» и 20 спектров — с "Венеры-1 4". Рентгенорадиометрический анализ дал уникальные цифры содержания девяти главных породообразующих элементов.
ПОРОДЫ ВЕНЕРЫ БЕЗ ВУАЛИ?;
Попробуем разобраться, какие проблемы минералогии и петрологии Венеры удалось решить после космического рейса «Венеры-13» и «Венеры-14», а какие остались нерешенными или даже возникли вновь.
Во-первых, теперь мы знаем, что наиболее распространенный тип венерианских пород — это базальты. Находки «подозревавшихся» гранитов следует отложить до тех времен, когда мы, может быть, узнаем, из какого материала построены высокогорные континенты на Венере.
Во-вторых, базальты Венеры имеют разный состав в разных геологических провинциях. Низменности (более молодые породы?) заполнены продуктами вулканических излияний практически того же состава, что рождает океаническая кора Земли. Более возвышенные регионы, названные холмистыми равнинами, представляют собой, вероятно, наиболее древние геологические области, если судить по интенсивным следам метеоритных бомбардировок. Там тоже базальты, но сильно обогащенные калием и магнием. На Земле породы такого типа появились довольно поздно — не ранее 2,6 миллиарда лет назад, и носят несомненные признаки глубинного происхождения.
В-третьих, базальты Венеры содержат в несколько раз больше серы по сравнению со своими земными аналогами.
Определение химического состава венерианских пород подтвердило теоретический прогноз о концентрации серы, а вот вопрос о том, есть ли на Венере связанная вода, остался нерешенным из-за ограниченных возможностей самой методики. Неизвестны и формы нахождения серы в минералах. Но здесь необходимо особое отступление.
Дело в том, что различия температуры и атмосферного давления на низменностях и в высокогорных областях Венеры достаточно велики, а это значит, что и минеральная пыль в горах и на равнинах — разная. Поэтому теоретически в высокогорье должны существовать более устойчивые сульфиды (пирит), а на высоте до двух километровсульфаты (ангидрит). Если это так, то на Венере действует оригинальный циклический механизм химического выветривания, немыслимый на других планетах.
Уже после полета «Венеры-13» и «Венеры-14» американские ученые сообщили: по радиофизическим измерениям электропроводности грунта Венеры со спутника "Пионер — Венера" получается, что высокогорные венерианские «материки» покрыты чехлом отложений с аномально высокой электропроводностью. Похоже, что такими свойствами обладает только сульфид железа — пирит. Такая неожиданная поддержка нашей гипотезы заставляет с еще большим вниманием относиться к проблеме химического и минерального состава пород Венеры.
Что же теперь сказать о нашем прогнозе состава пород Венеры, сделанном пять лет назад с помощью ЭВМ? Оправдался ли он? По-видимому, основную свою роль он сыграл: было правильно показано возможное направление изменений, которые претерпевают пороДЬ1, в особенности образование минералов, содержащих серу.
Мы здесь коснулись лишь итогов эксперимента по определению химического состава пород Венеры. Даже один этот пример показывает плодотворность использования
ского моделирования и прямого эксперимента в такой своеобразной науке, как сравнительная планетология.
Уникальные анализы венерианского грунта в местах посадки космических аппаратов подтверждают одну из общих закономерностей геологической истории планет земной группы. Базальтовый вулканизм — непременное звено длительного процесса формирования коры планет. Сходство состава земных и венерианских базальтов (кремний, алюминий, железо и т. п.) указывает на общие черты развития всех планетных тел Солнечной системы. Различия в начальных условиях рождения планет запечатлены скорее всего в судьбе водяного пара и таких летучих элементов, как углерод и сера. Эти разные судьбы предопределили разные лики детей Солнца-планет земной группы.