Leta 1978 je Nasina misija Pioneer Venera (aka. Pioneer 12) dosegla Venero ("Zemljina sestra") in našla znake, da je Venera morda nekoč imela oceane na svoji površini. Od takrat je bilo na misijo poslanih več misij in zbiralo podatke o njeni površini in atmosferi. Iz tega je nastala slika o tem, kako je Venera prešla iz planeta, »podobnega Zemlji«, na vroče in peklensko mesto, kot je danes.
Vse se je začelo pred približno 700 milijoni let, ko je množičen dogodek povzročil uničen učinek tople grede, ki je povzročil, da je atmosfera Venere postala neverjetno gosta in vroča. To pomeni, da bi lahko planet od 2 do 3 milijarde let po nastanku Venere ohranil bivalno okolje. Po nedavni raziskavi bi bilo to dovolj dolgo, da bi se življenje pojavilo na "Zemljini sestri".
Študija je bila predstavljena včeraj (20. septembra) na skupnem zasedanju Evropskega kongresa planetarnih znanosti (EPSC-DPS), ki je potekalo od 15. do 20. septembra v Ženevi v Švici. Tu sta Michael Way in Anthony Del Genio iz Nasinega inštituta Goddard za vesoljsko znanost (GISS) razkrila novo klimatsko zgodovino Venere, kar bi lahko imelo posledice pri iskanju bivalnih eksoplanetov.
Zaradi svoje študije sta dr. Way in dr. Del Genio ustvarila serijo petih simulacij, ki so preučevale, kakšno bi bilo okolje Venere na podlagi različnih ravni pokritosti z vodo. Vsebovalo je prilagajanje 3D splošnega krožnega modela, ki je upošteval spreminjajoče se atmosferske sestave in postopno naraščanje sončnega sevanja, ko je Sonce skozi svojo življenjsko dobo postajalo toplejše.
Way in Del Genio sta v treh od petih scenarijev domnevala, da je topografija Venere takšna, kot je danes, ocean se je gibal od najmanjše globine 10 m (~ 30 ft) do največ 310 m ( Približno 1000 ft) in majhna količina vode je bila zaklenjena v tleh. Razmislili so tudi o scenariju z Zemljino topografijo in 310-metrskim oceanom in drugim, kjer je Venera v celoti pokrita v oceanu 158 m (~ 500ft).
Na koncu je vseh pet simulacij nakazalo isto: da bi Venera lahko vzdrževala stabilne temperature - od nizke 20 ° C (68 ° F) do visoke 50 ° C (122 ° F) - približno tri milijarde let. Če ne bi šlo za niz dogodkov, ki so povzročili, da se 80% površine planeta ponovno razplamti (kar je privedlo do preseganja CO 2, vsebovanega v skorji), bi bilo danes to celo mogoče bivati. Kot je pojasnil Way:
"Naša hipoteza je, da je imela Venera že milijardo let stabilno podnebje. Mogoče je, da je skoraj globalni dogodek vstajanja odgovoren za njegovo preobrazbo iz podnebja, podobnega Zemlji, v peklensko vročo hišo, ki jo vidimo danes.
Vse se je začelo pred približno 4,2 milijarde let, nekaj sto milijonov let po nastanku Venere in pravkar končalo obdobje hitrega hlajenja. V tem trenutku, ob predpostavki, da je Venera doživela podoben postopek kot Zemlja, bi v ozračju prevladoval ogljikov dioksid. Silikatne kamnine bi se počasi absorbirale, da bi nastale karbonate, ki so bili nato zaklenjeni v zemeljsko skorjo.
Glede na študijo Way in Del Genio je bilo pred približno 715 milijoni let ozračje podobno kot je Zemlja danes - sestavljeno pretežno iz dušikovega plina z vsebnostjo CO 2 in metana v sledovih. Ti pogoji bi lahko ostali stabilni do sedanjih časov, če ne bi prišlo do množičnega grozljivega dogodka.
Vzrok za to ostaja skrivnost; vendar znanstveniki verjamejo, da je bil to posledica geološkega dogodka, ki je povzročil, da se je 80% planeta znova dvignilo. To bi lahko vključevalo velike količine magme, ki mehurči in sprošča ogromne količine CO 2 v ozračje. Magma bi se potem strdila, preden bi dosegla površino, s čimer bi ustvarila oviro, ki bi preprečila ponovno absorpcijo CO 2. Kot je pojasnil Way:
"Na Veneri se je nekaj zgodilo, ko se je v ozračje izpuščalo ogromno plina in ga kamnine niso mogle ponovno absorbirati. Na Zemlji imamo nekaj primerov obsežnega gnezdenja, na primer ustvarjanja sibirskih pasti pred 500 milijoni let, kar je povezano z množičnim izumrtjem, vendar nič v tem obsegu. Popolnoma je preoblikovala Venero. "
To bi razložilo, kako se je atmosfera Venera zgostila do točke, ko je bila več kot 90-krat gosta od Zemljine (92 barov v primerjavi z 1 bar). V kombinaciji z visokimi koncentracijami CO 2 bi to privedlo do begajočega efekta toplogrednih plinov, ki bi razložil, kako je planet postal peklensko mesto, kakršnega poznamo danes, kjer temperatura površin povprečno znaša 462 ° C (864 ° F).
Ta se spopada s konvencionalnimi predstavami o bivanju, ki pravijo, da jo Venera orbita postavi onkraj notranjega roba območja bivanja našega Sonca (HZ). V tej „coni Venera“ planet po običajni modrosti absorbira preveč sončnega sevanja, da bi kdaj lahko vzdrževal tekočo vodo na svoji površini. Toda kot je nakazal Way, so njihove simulacije nakazovale drugače:
„Trenutno ima Venera skoraj dvakrat več sončnega sevanja, kot ga imamo na Zemlji. Vendar smo v vseh scenarijih, ki smo jih oblikovali, ugotovili, da bi Venera še vedno lahko podpirala površinske temperature, ki bi bile podvržene tekoči vodi. "
Te ugotovitve so v skladu s podobno raziskavo, ki sta jo Way in Del Genio leta 2016 opravila s sodelavci iz NASA Goddard Space Space Flight Centra, Planetary Science Institute (PSI), Univerze Uppsala in Univerze Columbia. Za to študijo je njihova ekipa ustvarila nabor 3D-simulacij podnebja s pomočjo podatkov iz Magellan misijo, ki je preučila, kako bi prisotnost oceana na starodavni Veneri vplivala na njegovo bivalnost.
Na podlagi tega so določili, da če bi imela Venera obdobje rotacije počasneje kot približno 16 zemeljskih dni, bi njeno podnebje ostalo bivalno do pred 715 milijoni let. Vendar obstajata še dve glavni neznanki, ki ju je treba obravnavati, preden lahko znanstveniki z zaupanjem trdijo, da je bila Venera do nedavnega bivalna.
Najprej bodo znanstveniki morali ugotoviti, kako hitro se je Venera ohladila in ali bi lahko na svoji površini kondenzirala tekočo vodo. Drugič, še vedno ni znano, ali je bil globalni dogodek, ki je povzročil prehod Venere, en sam dogodek ali le del niza, ki se je dogajal že več milijard let.
"Potrebujemo več misij, da preučimo Venero in podrobneje razumemo njeno zgodovino in razvoj," je dejal Way. "Vendar pa naši modeli kažejo, da obstaja resnična možnost, da bi bila Venera lahko bivalna in korenito drugačna od Venere, ki jo vidimo danes. To odpira vse vrste posledic za eksoplanete, ki jih najdemo v "Venerski coni", ki dejansko gosti tekočo vodo in zmerno podnebje. "
Pomislite na to ... če se Venera ne bi udeležila množičnega dogodka (ali vrste teh), bi človeštvo samo moralo iskati soseda za dokaz zunajzemeljskega življenja. Če Mars ne bi izgubil magnetosfere pred 4,2 milijarde let, bi si lahko ustvaril življenje, kakršno bi bilo še danes. Naš sončni sistem bi lahko imel ne enega, ampak tri življenjske planete (sosednje ob tem)!
Te ugotovitve bodo verjetno spodbudne za tiste, ki verjamejo, da bi bilo treba Venero nekoč oblikovati. Vedeti, da je imel planet nekoč stabilno podnebje in bi ga lahko ohranil kljub svoji orbiti, dejansko pomeni, da bi se držal katerega koli ekološkega inženiringa, ki ga počnemo tam.
To pomeni, da bi se lahko Venera nekega dne postavila v balčastni svet, ki je večinoma prekrit z oceani z malo velikimi celinami in obsežnimi arhipelagami. Zveni kot katero koli mesto, ki ga poznaš?
