Зона життя — це діапазон відстаней від зірки, в якому на поверхні планет земного типу вода може залишатися в рідкому стані, а вода є необхідною умовою життя, як ми його знаємо. Якщо дотримуватись найсуворіших вимог, то в нашій системі сьогодні в цю зону потрапляє лише Земля. За більш сміливими розрахунками, зона життя Сонячної системи простягається від 0,38 до 10 а. е. (астрономічна одиниця — середня відстань від Землі до Сонця), тобто від Меркурія до Сатурна. Звичайно, в процесі еволюції зірки та її системи ця зона зміщується. Історія клімату Венери допоможе зрозуміти, де проходила внутрішня межа нашої зони життя.
Венера та Земля сформувалися в схожих умовах. Теоретично, після формування у нашої «сусідки» по системі було достатньо води для глобального океану глибиною в три кілометри. Вряд чи океан існував: на поверхні немає явних слідів водної ерозії, зате збереглися сліди від метеоритів, хоча вони трохи «затерті» оновленням поверхні від вулканічної активності.
Сьогодні водойм на Венері немає: середня температура на поверхні (72 а. е. від Сонця) — близько 465 градусів Цельсія, а тиск у 90 разів більший, ніж на Землі на рівні моря. Тим не менш, вчені досі не впевнені, що там зовсім ніколи не було рідкої води.
За результатами комп'ютерного моделювання сформувалися дві «картини» клімату на молодій планеті: «помірної та вологій Венери» і «сухої Венери». У першому сценарії вона протягом мільярдів років була схожа на Землю. Планета сформувалася прохолодною, на поверхні була рідка вода, денну сторону прикривали хмари. Різка зміна клімату, ймовірно, була спровокована вулканами, які наситили атмосферу вуглекислим та сірчаним газом.
Версія про «вологу Венеру» підкріплюється достатком дейтерію в атмосфері, але цьому вже знайшли інше пояснення. Головне, якщо води було так багато, то всередині планета повинна бути досі насичена воднем.
За сценарієм «сухої Венери», первісний океан магми на поверхні повільно охолоджувався, вся вода випарувалася, її молекули розпалися в атмосфері, а водень втік у відкритий космос. За оцінками, навіть якщо у Венери було в 10 разів більше води, ніж в океанах Землі, якщо магма застигала повільно, на планеті могло залишитися лише менше десятої частини маси земних океанів. У наступні мільярди років атмосфера втратила і цю воду. Тоді і всередині планети сьогодні повинно бути мало водню.
Автори нового дослідження, опублікованого в журналі Nature Astronomy, оцінили вміст водню всередині Венери за тим, як в її сучасній атмосфері підтримується баланс сполук при «підживленні» від вулканічної активності, адже склад вулканічних викидів відображає достаток водню в надрах.
Вчені аналізували динаміку води (H2O), вуглекислого газу (CO2) та карбонілсульфіду (OCS) в сучасній атмосфері Венери: їх формування, розпад, вплив сонячного випромінювання та потенційне взаємодію з породами на поверхні. Так вони впевнилися, що врахували всі можливі джерела та втрати цих сполук і елементів. Сьогодні в атмосфері Венери зберігається баланс, отже, всю нестачу елементів у розрахованій моделі компенсують вулканічні викиди. Виявилося, магма Венери багата сіркою та вуглецем, але в ній дуже мало води.
Отже, ця планета сформувалася з насиченою водяною парою атмосферою. Поки океан магми повільно охолоджувався на поверхні, вода в атмосфері розпадалася, і водень «втікав». За кілька десятків мільйонів років Венера «висохла». Значить, схожі на неї екзопланети і планети, які опинилися в «зоні Венери» у своїх зірок, навряд чи коли-небудь охолоджувалися достатньо, щоб утримувати на поверхні рідку воду. В загальному, це малоймовірні кандидати на виявлення життя, як ми його знаємо, тобто існуючого лише за наявності рідкої води.