I 1978 nådde NASAs Pioneer Venus (alias Pioneer 12) oppdraget Venus ("Earth's Sister") og fant indikasjoner på at Venus kanskje en gang hadde hav på overflaten. Siden den gang har flere oppdrag blitt sendt til Venus og samlet data om dens overflate og atmosfære. Fra dette har det kommet et bilde av hvordan Venus gjorde overgangen fra å være en "jordlignende" planet til det varme og helvete stedet det er i dag.
Det hele startet for rundt 700 millioner år siden da en massiv oppblomstring begivenhet utløste en løpende drivhuseffekt som fikk Venus 'atmosfære til å bli utrolig tett og varm. Dette betyr at planeten i 2 til 3 milliarder år etter at Venus dannet seg kunne ha opprettholdt et beboelig miljø. I følge en fersk studie, ville det ha vært lenge nok til at livet hadde dukket opp på "Earth's Sister".
Studien ble presentert i går (20. september) på det fellesmøtet i European European Planetetary Science Congress (EPSC-DPS), som fant sted fra 15. til 20. september i Genève, Sveits. Det var her Michael Way og Anthony Del Genio fra NASA Goddard Institute for Space Science (GISS) delte et nytt inntrykk av Venus 'klimatiske historie, noe som kan ha konsekvenser i jakten på beboelige eksoplaneter.
Av hensyn til studien laget Dr. Way og Dr. Del Genio en serie på fem simuleringer som vurderte hvordan miljøet til Venus ville være ut fra forskjellige nivåer av vanndekning. Dette besto av å tilpasse en generell 3D-sirkulasjonsmodell som tok høyde for endrede atmosfæriske sammensetninger og den gradvise økningen i solstråling etter hvert som solen ble varmere i løpet av sin levetid.
I tre av de fem scenariene antok Way og Del Genio at topografien til Venus var omtrent den samme som den er i dag, havet varierte fra en minste dybde på 10 m (~ 30 fot) til maksimalt 310 m ( ~ 1000 ft) og en liten mengde vann ble låst i jorden. De vurderte også et scenario med jordens topografi og et 310 meter hav, og et annet der Venus var helt dekket i et hav på 158 m.
Til slutt indikerte alle fem simuleringene det samme: at Venus ville ha vært i stand til å opprettholde stabile temperaturer - fra et lavt temperatur på 20 ° C til et høydepunkt på 50 ° C - i ca. tre milliarder år. Hvis det ikke var for en serie hendelser som førte til at 80% av planetens overflate ble gjenoppblåst (noe som førte til avgassing av CO² inne i skorpen), kan det til og med være beboelig i dag. Som Way forklarte det:
"Hypotesen vår er at Venus kan ha hatt et stabilt klima i milliarder av år. Det er mulig at den nesten globale oppblussingshendelsen er ansvarlig for dens transformasjon fra et jordlignende klima til det helvetes varme huset vi ser i dag.
Det hele startet for rundt 4,2 milliarder år siden, noen hundre millioner år etter at Venus dannet seg og nettopp var ferdig med en periode med rask avkjøling. Forutsatt at Venus gjennomgikk en lignende prosess som Jorden, ville atmosfæren ha blitt dominert av karbondioksid. Dette ville sakte blitt absorbert av silikatbergarter for å danne karbonater som da ble låst fast i klodens jordskorpe.
For rundt 715 millioner år siden, ifølge Way og Del Genios undersøkelse, ville atmosfæren ha vært lik den som Jordens er i dag - hovedsakelig sammensatt av nitrogengass med spormengder CO² og metan. Disse forholdene kunne ha holdt seg stabile fram til i dag, var det ikke for en massiv utgassingshendelse.
Årsaken til dette er fortsatt et mysterium; forskere mener imidlertid at det skyldtes en geologisk hendelse som fikk 80% av planeten til å gjenoppstå. Dette kunne ha involvert store mengder magma som bubblet opp og gitt ut enorme mengder CO² i atmosfæren. Magmaen ville da ha størknet før den nådde overflaten, og dermed skapt en barriere som forhindret CO² i å bli absorbert igjen. Som Way forklarte:
Det skjedde noe på Venus der en enorm mengde gass ble sluppet ut i atmosfæren og ikke kunne tas opp av steinene. På jorden har vi noen eksempler på storskala utgassing, for eksempel opprettelsen av de sibirske fellene for 500 millioner år siden som er knyttet til en masseutryddelse, men ingenting i denne skalaen. Det forvandlet Venus fullstendig. ”
Dette ville forklare hvordan Venus 'atmosfære ble tyket til det punktet hvor den var over 90 ganger så tett som Jordens (92 bar sammenlignet med 1 bar). Kombinert med de høye konsentrasjonene av CO², ville dette ført til en løpende drivhuseffekt som ville forklare hvordan planeten ble det helvete stedet vi kjenner i dag, der overflatetemperaturene gjennomsnittlig er 462 ° C (864 ° F).
Dette flyr i møte med konvensjonelle forestillinger om brukbarhet, som sier at Venus 'bane plasserer den utenfor den indre kanten av vår sols beboelige sone (HZ). I henhold til denne "Venus Zone", absorberer en planet i følge konvensjonell visdom for mye solstråling til noen gang å kunne holde flytende vann på overflaten. Men som Way antydet, alle simuleringene deres antydet noe annet:
”Venus har i dag nesten dobbelt så mye solstråling som vi har på jorden. Imidlertid, i alle scenariene vi har modellert, har vi funnet ut at Venus fortsatt kan støtte overflatetemperaturer som er tilgjengelige for flytende vann. "
Disse funnene er i tråd med en lignende studie som Way og Del Genio gjennomførte i 2016 med kolleger fra NASA Goddard Space Flight Center, Planetary Science Institute (PSI), Uppsala University og Columbia University. For denne studien laget teamet deres en serie 3D-klimasimuleringer ved hjelp av data fra Magellan oppdrag som undersøkte hvordan tilstedeværelsen av et hav på gamle Venus ville påvirke dets beboelighet.
Fra dette bestemte de at hvis Venus hadde en rotasjonsperiode som gikk saktere enn rundt 16 jorddager, ville klimaet ha holdt seg beboelig til 715 millioner år siden. Imidlertid er det fremdeles to store ukjente som må tas opp før forskere kan med tillit si at Venus var beboelig til ganske nylig.
For det første må forskere bestemme hvor raskt Venus avkjølte seg og om den i utgangspunktet var i stand til å kondensere flytende vann på overflaten. For det andre er det ukjent om den globale begivenheten som gjenoppstod som førte til Venus 'overgang, var en enkelt hendelse eller bare en del av en serie som hadde funnet sted i milliarder av år.
"Vi trenger flere oppdrag for å studere Venus og få en mer detaljert forståelse av dens historie og utvikling," sa Way. ”Imidlertid viser modellene våre at det er en reell mulighet for at Venus kunne vært beboelig og radikalt annerledes enn den Venus vi ser i dag. Dette åpner for alle slags implikasjoner for eksoplaneter som finnes i det som kalles ‘Venus Zone’, som faktisk kan være vert for flytende vann og temperert klima. ”
Tenk på det ... hadde ikke Venus gjennomgått en massiv gjenoppblomstring (eller en serie av dem), ville menneskeheten bare trengt å se ved siden av for å bevise utenomjordisk liv. Hvis Mars ikke hadde mistet sin magnetosfære for 4,2 milliarder år siden, kunne den ha gitt sin egen levetid som fortsatt ville være i dag. Det ene solsystemet vårt kunne ikke hatt en, men tre livbærende planeter (nærliggende på det)!
Disse funnene vil sannsynligvis være oppmuntrende for de som mener at Venus en dag skal terraformeres. Å vite at planeten en gang hadde et stabilt klima, og kunne opprettholde den til tross for sin bane, betyr effektivt at enhver økologisk ingeniørteknikk vi gjør der vil feste seg.
Det betyr at Venus en dag kan gjøres til en skånsom verden som stort sett er dekket med hav med få store kontinenter og omfattende skjærgårder. Høres ut som noe sted du kjenner?
