I 1978 nåede NASAs Pioneer Venus (alias Pioneer 12) til Venus (”Jordens søster”) og fandt indikationer på, at Venus måske en gang havde hav på dens overflade. Siden da er flere missioner sendt til Venus og samlet data om dens overflade og atmosfære. Fra dette er der fremkommet et billede af, hvordan Venus skiftede overgangen fra at være en ”jordlignende” planet til det varme og helvede sted, det er i dag.
Det hele begyndte for omkring 700 millioner år siden, da en massiv genoplivningsbegivenhed udløste en løbende drivhuseffekt, der fik Venus 'atmosfære til at blive utroligt tæt og varm. Det betyder, at planeten kunne have opretholdt et beboeligt miljø i 2 til 3 milliarder år efter Venus dannelse. Ifølge en nylig undersøgelse ville det have været længe nok til, at livet var kommet frem på ”Jordens søster”.
Undersøgelsen blev præsenteret i går (20. september) på det fælles møde i 2019 på Den Europæiske Planetary Science Congress (EPSC-DPS), der fandt sted fra 15. til 20. september i Genève, Schweiz. Det var her Michael Way og Anthony Del Genio fra NASA Goddard Institute for Space Science (GISS) delte et nyt indtag på Venus 's klimahistorie, som kunne have konsekvenser i søgen efter beboelige eksoplaneter.
Af hensyn til deres undersøgelse skabte Dr. Way og Dr. Del Genio en serie på fem simuleringer, der overvejede, hvordan miljøet i Venus ville være, baseret på forskellige niveauer af vanddækning. Dette bestod af at tilpasse en generel 3D-cirkulationsmodel, der tog hensyn til ændrede atmosfæriske sammensætninger og den gradvise stigning i solstråling, efterhånden som solen blev varmere i løbet af sin levetid.
I tre af de fem scenarier antog Way og Del Genio, at Venus 'topografi var meget den samme som i dag, havet varierede fra en mindste dybde på 10 m (~ 30 ft) til et maksimum på ca. 310 m ( ~ 1000 ft) og en lille mængde vand blev låst i jorden. De overvejede også et scenarie med Jordens topografi og et 310 meter hav, og et andet hvor Venus var helt dækket af et hav på 158 m (~ 500ft).
I sidste ende indikerede alle fem simuleringer den samme ting: at Venus ville have været i stand til at opretholde stabile temperaturer - fra et lavt niveau på 20 ° C (68 ° F) til et højdepunkt på 50 ° C (122 ° F) - i ca. tre milliarder år. Hvis det ikke var for en række begivenheder, der fik 80% af planetens overflade til at dukke op igen (hvilket førte til udgasning af CO² indeholdt i skorpen), kunne det endda være beboelig i dag. Som Way forklarede det:
”Vores hypotese er, at Venus kan have haft et stabilt klima i milliarder af år. Det er muligt, at den næsten globale genoplivningsbegivenhed er ansvarlig for dens omdannelse fra et jordlignende klima til det helvede hot-house, vi ser i dag.
Det hele startede for omkring 4,2 milliarder år siden, et par hundrede millioner år efter, at Venus dannede og lige var afsluttet en periode med hurtig afkøling. På det tidspunkt ville vi antage, at Venus gennemgik en lignende proces som Jorden, at den ville have været domineret af kuldioxid. Dette ville langsomt have været absorberet af silikatklipper for at danne carbonater, der derefter blev låst fast i planetens skorpe.
For ca. 715 millioner år siden, ifølge Way og Del Genios undersøgelse, ville atmosfæren have været den samme som Jordens er i dag - overvejende sammensat af kvælstofgas med spormængder CO² og metan. Disse forhold kunne have forblevet stabile indtil nuværende tider, hvis det ikke var for en massiv udgasningsbegivenhed.
Årsagen hertil forbliver et mysterium; forskere mener dog, at det skyldtes en geologisk begivenhed, der fik 80% af planeten til at genopstå. Dette kunne have involveret store mængder magma, der boblet op og frigivet massive mængder CO² i atmosfæren. Magmaen ville derefter have størknet, før den nåede overfladen og således skabt en barriere, der forhindrede CO² i at blive absorberet igen. Som Way forklarede:
”Der skete noget på Venus, hvor en enorm mængde gas blev frigivet i atmosfæren og ikke kunne optages igen af klipperne. På Jorden har vi nogle eksempler på storskala udgasning, for eksempel oprettelsen af Siberian Traps for 500 millioner år siden, som er knyttet til en masseudryddelse, men intet på denne skala. Det transformerede Venus fuldstændigt. ”
Dette ville forklare, hvordan Venus 'atmosfære blev fortykket til det punkt, hvor den var over 90 gange så tæt som Jordens (92 bar sammenlignet med 1 bar). Kombineret med de høje koncentrationer af CO² ville dette have ført til en løbende drivhuseffekt, der ville forklare, hvordan planeten blev det helvede sted, vi kender i dag, hvor overfladetemperaturerne gennemsnit 462 ° C (864 ° F).
Dette flyver i lyset af konventionelle forestillinger om brugbarhed, der siger, at Venus 'bane placerer den ud over den indre kant af vores sols beboelige zone (HZ). I denne "Venus Zone" absorberer en planet ifølge konventionel visdom for meget solstråling til nogensinde at være i stand til at opretholde flydende vand på dens overflade. Men som Way antydede, alle deres simuleringer angav alt andet:
”Venus har i øjeblikket næsten to gange den solstråling, vi har på Jorden. I alle de scenarier, vi har modelleret, har vi imidlertid fundet, at Venus stadig kunne understøtte overfladetemperaturer, der er tilgængelige for flydende vand. ”
Disse fund er i tråd med en lignende undersøgelse, som Way og Del Genio gennemførte i 2016 med kolleger fra NASA Goddard Space Flight Center, Planetary Science Institute (PSI), Uppsala University og Columbia University. Til denne undersøgelse skabte deres team en pakke med 3D-klimasimuleringer ved hjælp af data fra Magellan mission, der undersøgte, hvordan tilstedeværelsen af et hav på det gamle Venus ville påvirke dets beboedygtighed.
Fra dette bestemte de, at hvis Venus havde en rotationsperiode langsommere end ca. 16 jorddage, ville dens klima have været beboeligt indtil 715 millioner år siden. Der er dog stadig to større ukendte, der skal adresseres, før forskere med tillid kan sige, at Venus var beboelig indtil for nylig.
For det første skal forskere bestemme, hvor hurtigt Venus afkøles, og om det først var i stand til at kondensere flydende vand på dens overflade. For det andet er det stadig ukendt, om den globale begivenhed, der gik op til overfladen, der førte til Venus 'overgang, var en enkelt begivenhed eller blot en del af en serie, der havde fundet sted i milliarder af år.
”Vi har brug for flere missioner for at studere Venus og få en mere detaljeret forståelse af dens historie og udvikling,” sagde Way. ”Imidlertid viser vores modeller, at der er en reel mulighed for, at Venus kunne have været beboelig og radikalt anderledes end den Venus, vi ser i dag. Dette åbner for alle slags implikationer for eksoplaneter, der findes i det, der kaldes 'Venus Zone', som faktisk kan være vært for flydende vand og tempereret klima. ”
Tænk på det… hvis Venus ikke havde gennemgået en massiv genopblæsningsbegivenhed (eller en række af dem), ville menneskeheden kun have været nødvendigt for at kigge ved siden af for at bevise et liv uden for jordbunden. Hvis Mars ikke havde mistet sin magnetosfære for 4,2 milliarder år siden, kunne den have produceret sit eget liv, der stadig ville være i dag. Vores ene solsystem kunne ikke have haft en, men tre livbærende planeter (der var tilstødende dertil)!
Disse fund er sandsynligvis opmuntrende for dem, der mener, at Venus en dag skal terraformeres. At vide, at planeten engang havde et stabilt klima og kunne opretholde den på trods af sin bane, betyder effektivt, at enhver økologisk teknik, vi laver der, klæber.
Det betyder, at Venus en dag kunne gøres til en skånsom verden, der for det meste er dækket af hav med få store kontinenter og omfattende øgrupper. Lyder som et sted, du kender?
