Godine 1978. NASA-ina Pionirska Venera (aka. Pioneer 12) misija je stigla do Venere (“Zemljine sestre”) i pronašla naznake da je Venera možda nekada imala oceane na svojoj površini. Od tada je na Veneru poslano nekoliko misija i prikupljene su podaci o njezinoj površini i atmosferi. Iz ovoga je proizašla slika kako je Venera napravila prijelaz iz planeta 'sličnog Zemlji' na vruće i pakleno mjesto kakvo je danas.
Sve je počelo prije otprilike 700 milijuna godina kada je masivni događaj ponovnog pojavljivanja pokrenuo nenadmašni efekt staklenika koji je uzrokovao da Venerina atmosfera postane nevjerojatno gusta i vruća. To znači da je 2 do 3 milijarde godina nakon formiranja Venere planet mogao održati životno okruženje. Prema a nedavna studija , to bi bilo dovoljno dugo da se život pojavi na 'Zemljinoj sestri'.
Studija je predstavljena jučer (20. rujna) na Zajedničkom sastanku 2019. Europski kongres planetarne znanosti (EPSC-DPS), koji se održao od 15. do 20. rujna u Ženevi, Švicarska. Ovdje su Michael Way i Anthony Del Genio iz NASA Goddard Institut za svemirske znanosti (GISS) podijelio je novi pogled na Venerinu klimatsku povijest, što bi moglo imati implikacije u potrazi za nastanjivim egzoplanetima.
Umjetnikov dojam površine Venere kakva je danas, prikazuje njezine munje i vulkan u daljini. Zasluge i ©: ESA/J. Što još
Radi svoje studije, dr. Way i dr. Del Genio kreirali su seriju od pet simulacija koje su razmatrale kakvo bi okruženje Venere bilo na temelju različitih razina pokrivenosti vodom. To se sastojalo od prilagođavanja 3D modela opće cirkulacije koji je uzeo u obzir promjenjive sastave atmosfere i postupno povećanje sunčevog zračenja kako je Sunce postajalo toplije tijekom svog života.
U tri od pet scenarija, Way i Del Genio pretpostavili su da je topografija Venere otprilike ista kao danas, ocean se kretao od minimalne dubine od 10 m (~30 stopa) do maksimalne od oko 310 m ( ~1000 stopa) i mala količina vode bila je zatvorena u tlu. Također su razmatrali scenarij sa Zemljinom topografijom i oceanom od 310 metara, te drugi u kojem je Venera bila potpuno prekrivena oceanom od 158 m (~500 stopa).
Na kraju, svih pet simulacija pokazalo je istu stvar: da bi Venera mogla održavati stabilne temperature – od niskih od 20 °C (68 °F) do visokih od 50 °C (122 °F) – otprilike tri milijarde godina. Da nije bilo niza događaja koji su prouzročili ponovno izvlačenje 80% površine planeta (što je dovelo do ispuštanja CO² sadržanog u kori), danas bi čak mogao biti nastanjen. Kao Way objasnio to:
“Naša hipoteza je da je Venera možda imala stabilnu klimu milijardama godina. Moguće je da je gotovo globalni događaj ponovnog pojavljivanja odgovoran za njegovu transformaciju iz klime nalik Zemlji u pakleni staklenik kakav danas vidimo.
Uzorak kopno-ocean poput onog iznad korišten je u klimatskom modelu kako bi se pokazalo kako su olujni oblaci mogli zaštititi drevnu Veneru od jake sunčeve svjetlosti i učiniti planet pogodnim za život. Zasluge: NASA
Sve je počelo prije otprilike 4,2 milijarde godina, nekoliko stotina milijuna godina nakon što se Venera formirala i upravo je završila razdoblje brzog hlađenja. U ovom trenutku, pod pretpostavkom da je Venera prošla sličan proces kao i Zemlja, atmosferom bi dominirao ugljični dioksid. To bi polako apsorbirale silikatne stijene kako bi formirale karbonate koji su se potom zaključali u koru planeta.
Prije otprilike 715 milijuna godina, prema studiji Waya i Del Genija, atmosfera bi bila slična onoj na Zemlji danas - sastavljena pretežno od plina dušika s tragovima CO² i metana. Ovi su uvjeti mogli ostati stabilni sve do sadašnjeg vremena da nije bilo masovnog ispuštanja plina.
Uzrok tome ostaje misterij; međutim, znanstvenici vjeruju da je to bilo zbog geološkog događaja zbog kojeg je 80% planeta ponovno izronilo na površinu. To je moglo uključivati velike količine magme koja je mjehurićala i ispuštala ogromne količine CO² u atmosferu. Magma bi se tada učvrstila prije nego što je stigla do površine, stvarajući tako barijeru koja je spriječila ponovno upijanje CO². Kao Way objasnio :
“Nešto se dogodilo na Veneri gdje je ogromna količina plina ispuštena u atmosferu i kamenje ga nije moglo ponovno apsorbirati. Na Zemlji imamo neke primjere ispuštanja plinova velikih razmjera, na primjer stvaranje Sibirskih zamki prije 500 milijuna godina što je povezano s masovnim izumiranjem, ali ništa u ovim razmjerima. Potpuno je preobrazila Veneru.”
Umjetnička koncepcija teraformirane Venere, koja prikazuje površinu uglavnom prekrivenu oceanima. Zasluge: Wikipedia Commons/Ittiz
To bi objasnilo kako je Venerina atmosfera zgusnuta do točke u kojoj je bila preko 90 puta gušća od Zemljine (92 bara u usporedbi s 1 barom). U kombinaciji s visokim koncentracijama CO², to bi dovelo do nepovratnog efekta staklenika koji bi objasnio kako je planet postao pakleno mjesto kakvo danas poznajemo, gdje površinske temperature u prosjeku iznose 462 °C (864 °F).
To je u suprotnosti s konvencionalnim predodžbama o nastanjivosti, koje tvrde da je Venerina orbita postavlja izvan unutarnjeg ruba nastanjive zone našeg Sunca (HZ). Unutar ove 'zone Venere', prema konvencionalnoj mudrosti, planet apsorbira previše sunčevog zračenja da bi ikada mogao održati tekuću vodu na svojoj površini. Ali kao Way naznačeno , njihove simulacije sve su drugačije naznačene:
“Venera trenutno ima gotovo dvostruko više sunčevog zračenja nego što ga imamo na Zemlji. Međutim, u svim scenarijima koje smo modelirali, otkrili smo da Venera i dalje može podržavati površinske temperature pogodne za tekuću vodu.”
Ovi nalazi su u skladu s a slična studija that Way i Del Genio proveli su 2016. s kolegama iz NASA Goddard centar za svemirske letove , the Institut za planetarne znanosti (PSI), Sveučilište Uppsala i Sveučilište Columbia. Za ovu studiju njihov je tim izradio paket 3D klimatskih simulacija koristeći podatke iz Magellan misija koji je ispitivao kako bi prisutnost oceana na drevnoj Veneri utjecala na njegovu nastanjivost.
Iz ovoga su utvrdili da bi Venera imala period rotacije sporiji od oko 16 zemaljskih dana, njena klima bi ostala nastanjiva do prije 715 milijuna godina. Međutim, još uvijek postoje dvije velike nepoznanice koje je potrebno riješiti prije nego što znanstvenici mogu s povjerenjem reći da je Venera donedavno bila useljiva.
Planet Venera, kako je snimljena misijom Magellan 10. Zasluge: NASA/JPL
Prvo, znanstvenici će morati utvrditi koliko se brzo Venera ohladila i je li uopće uspjela kondenzirati tekuću vodu na svojoj površini. Drugo, ostaje nepoznato je li globalni događaj ponovnog pojavljivanja koji je doveo do Venerinog prijelaza bio pojedinačni događaj ili samo dio niza koji se odvijao milijardama godina.
'Trebamo više misija za proučavanje Venere i detaljnije razumijevanje njezine povijesti i evolucije', rekao je Way. “Međutim, naši modeli pokazuju da postoji realna mogućnost da je Venera mogla biti useljiva i radikalno drugačija od Venere koju vidimo danas. To otvara sve vrste implikacija za egzoplanete koji se nalaze u onome što se zove 'Venerina zona', koja zapravo može biti domaćin tekuće vode i umjerene klime.'
Razmislite o tome... da Venera nije prošla kroz masivni događaj ponovnog pojavljivanja (ili niz njih), čovječanstvo bi samo trebalo tražiti u susjedstvu dokaz o izvanzemaljskom životu. Što se toga tiče, da Mars nije izgubio svoju magnetosferu prije 4,2 milijarde godina, mogao je proizvesti vlastiti život koji bi postojao i danas. Naš jedini Sunčev sustav mogao je imati ne jedan, već tri planeta koja nose život (pritom susjedna)!
Ova otkrića vjerojatno će biti ohrabrujuća za one koji vjeruju da bi Venera jednog dana trebala biti teraformirana. Znajući da je planet nekoć imao stabilnu klimu i da ju je mogao održavati unatoč svojoj orbiti, zapravo znači da bi bilo koji ekološki inženjering koji tamo radimo ostao.
To znači da bi se Venera jednog dana mogla pretvoriti u blag svijet koji je uglavnom prekriven oceanima s nekoliko velikih kontinenata i opsežnih arhipelaga. Zvuči kao bilo koje mjesto koje poznajete?
Daljnje čitanje: Europlanet Society , EPSCoR
