Et billede af skyetoppene på Venus som fotograferet af Akatsukis ultraviolette instrument i 2019.
(Billede: © Planet-C Project Team)
I årtier har videnskabsmænd mistænkt, at elektriske bolte puls gennem det tykke atmosfære af Venus, måske glimt af verdens sure skyer.
Forfriskende glimt har holdt deres håb oppe, men alle er antydninger. Videnskabsfolk har brug for mere definitive tegn, som forbliver undgås endda tre år ind i en dedikeret lynjægerens bane om vores næsten-tvilling planet. Det er den langsomme, frustrerende, forvirrende videnskabs virkelighed, der ofte glider ud af opdagelseshistorien.
"Når du læser historiebøgerne, læser det hele lidt som et krydsord: du ved, nogen kom med og målte dette og fandt dette og alt passede," sagde Ralph Lorenz, en planetvidenskabsmand ved Johns Hopkins Universitets Applied Physics Laboratory og hovedforfatter af en ny artikel om det dedikerede lyninstrumentets observationer på Venus, fortalte Space.com. "Det er virkelig meget mere som en detektivhistorie, hvor detektiven får dette vidnesbyrd fra denne person og dette vidnesbyrd fra denne person."
Og indtil videre gør detektivet ikke meget fremskridt med at knække sagen. "Det er umuligt at tage alle de rapporterede observationer til pålydende værdi og give mening af dem," sagde Lorenz. Intet tilføjer helt.
Alle de eventuelle lynobservationer til dato er i bedste fald omstændighederne. Sovjetunionens Venera 9-sonde så et glimt, der kunne have været en malingsfleck. Et par senere Venera sonder transporterede lyndetektorer, men deres data stemmer ikke overens med, hvad forskere ville forvente. Astronomer, der bruger et teleskop i Arizona i 1993, opdagede en række blink, selvom disse heller ikke helt giver mening. En række magnetiske impulser set af Det Europæiske Rumagentur Venus Express kunne være skabt af et andet fænomen.
Selv et omhyggeligt eksperiment udført af NASAs Cassini-mission inden dens lange rejse til Saturn resulterede i mere forvirring. Rumfartøjet transporterede en radiodetektor og skulle alligevel flyve forbi både Jorden og Venus for at nå sit mål. Men mens instrumentet hentede mere end tusind blink på Jorden, fangede det ingen ved Venus.
Gå ind Akatsuki, en japansk orbiter-mission for at kigge efter vores godt kokonerede nabo. Rumfartøjet blev lanceret i 2010, men måneder senere sluttede den forbrænding, der var beregnet til at sætte sonden i kredsløb omkring Venus, tidligt og strandede køretøjet i rummet. Fem år senere var det flydende tæt nok til at gøre et nyt forsøg på kredsløb, hvilket lykkedes. Men rumfartøjet kunne ikke nå sin oprindelige bane og cirkler nu planeten i en større afstand end planlagt.
Det er især udfordrende for lynkameraet, som nu kan indsamle data med en hastighed på en tiendedel af, hvad instrumentet måske har opnået, hvis rumfartøjets ankomst var gået glat. Alle fortalte, Akatsukis onde har betydet, at lynkameraet har samlet sig bare genert over 17 timers data.
Men i alle disse timer har Lorenz og hans medforfattere opdaget nul blink. Det samme instrument, der samler de samme data på Jorden, ville have set hundreder, sagde han. Men på Venus, zilch. Ikke en eneste. (Forskningen er beskrevet i et papir, der blev offentliggjort 3. juli i tidsskriftet Geophysical Research Letters.)
I stedet for en løsning fik forskerne et mere kompliceret puslespil.
"Hvis du ikke ser nogen blink overhovedet, betyder det ikke, at der ikke er nogen blink; det kan betyde, at der er nogle, og du har savnet dem," siger Karen Aplin, en fysiker ved Bristol University i England, der studerer planetarisk lyn, men var ikke involveret i den nye forskning, fortalte Space.com. "De siger, at der måske ikke er noget lyn, eller måske er lynet virkelig samlet et eller andet sted, eller det er meget sjældent, og det sker i bursts, og de har tilfældigvis ikke set det endnu. Og de antyder, at disse radiodetektioner kunne være forårsaget af noget andet end lyn - så de ligner slags lyn, men de er måske ikke. "
Venus er ikke det eneste sted, hvor lynet har været et undvigende mål. Aplin sagde, at forskere mener, at flere planeter i vores solsystem end ikke sport disse elektriske dazzlers. Jordens er naturligvis de nemmeste at studere. Men missioner som Voyager sonder og Galileo opdagede lyn ved Jupiter og Saturn. På begge gasgiganter indeholder atmosfærerne nok vanddamp til at være vært mere eller mindre jordbaseret lyn.
Uranus og Neptun synes også at gnistre, selvom forskere har data fra kun et rumfartøj til disse steder, Voyager 2-sonden. Disse fjerne isgiganter er for dårligt forståede til, at forskere ikke kan risikere en gæt af det hvordan sådanne blink kan forekomme.
Også Mars antages at være vært for lynnedslag, skønt den er lige så undvigende som dens venusiske modstykke. Forskere tror Rød planet lyn - skulle det eksistere - ville blive drevet af støvpartikler, der gnider mod hinanden i vinden, en anden verdensomspændende efterligning af den vulkanske lyn, der dannes i skyer af stenpartikler, der udvises af et udbrud her på Jorden.
Forskere har endda været nede på denne mærkelige manglende lynvej før ved Saturns største måne, Titan. Da Det Europæiske Rumfartsagentur var ved at bygge sit Titan-sonde, de bekymrede sig for, at det ville være nødvendigt at navigere lynbolte, men jagt på et sådant fænomen kom tomt op. "Titan er et andet af disse steder, hvor vi efter lang og omfattende undersøgelse nu har temmelig strenge øvre grænser for mængden af lynaktivitet," sagde Lorenz. "Vi kan ikke sige, at det ikke sker, men vi har ikke set det ske."
Men mens Venus spejler Jorden på mange uhyggelige måder, er dens lyn vanskeligere at forklare, da dens atmosfære er helt anderledes, hovedsageligt fremstillet af svovlsyre, som ikke kan holde en elektrisk ladning, sagde Aplin. "En af tingene ved Venus-lynet er, at vi ikke forstår, hvordan det ville blive genereret."
At ikke vide, hvordan det ville danne sig, gør det også vanskeligere at forudsige, hvor man skal se ud. Og lynet spreder sig ikke nødvendigvis jævnt over tid og rum. På Jorden er for eksempel lynet mest almindeligt om eftermiddagen og over landet. Videnskabsfolk har ikke oprettet en tilsvarende forbindelse på Venus, men Lorenz sagde, at en hypotese er, at lyn muligvis er mest almindeligt i skumringen, da skyetopper køler ned, og over en bjergkæde, som Akatsuki-data allerede har bevist, kan skabe et andet atmosfærisk fænomen kaldet en bue bølge. Resultatet ville være blitz, der er meget koncentreret i tid og rum - og det betyder svært at få øje på.
Forskere forsøger ikke at spore lynet blot for at afgøre, hvilken destination for solsystemet er bedst: Lyn er bundet til en række atmosfæreegenskaber, som forskere ønsker at forstå bedre om verdenerne omkring vores. "Hvis du opdager lyn, kan du bruge det til at udlede andre egenskaber på planeten og dens atmosfære," sagde Aplin. "Det er en ganske nyttig ting at måle, fordi det vil fortælle dig flere ting på én gang."
En af disse ting er, hvor sikker verden er at udforske. "Det er en fare, så du vil vide, om der er lynet et eller andet sted, fordi det muligvis kan zap dit rumfartøj, eller det kan muligvis dæmpe dine astronauter, og det kan gøre ting som at slukke for elsystemer," sagde Aplin.
Og praktisk er ikke den eneste motivation: Forskere, der prøver at forstå, hvordan og hvor ofte livet opstod, mistænker, at lynets energi og kemi kunne spille en vital rolle i at trylle frem liv fra geologi. "Lyn kunne være relateret til livets oprindelse," sagde Aplin. "Lyn bringer energi til et system, der kunne være impliceret i, at livet bliver dannet i sidste ende."
I det mindste i Venus er det kun tiden, der har ledetrådene, som forskere har brug for for at sortere conundrummet. Akatsuki forbliver i sit længere end forventede omløb, lynkameraet er klar. Måske følger et andet rumfartøj i kølvandet en dag snart. Lorenz foreslog, at en fremtidig mission kunne bære en trio med radiobaserede lyndetektorer, som ville lade forskerne lokalisere alle blink, de målte, samt instrumenter, der er indstillet til planetens elektromagnetiske felt.
Mere praktisk er nogle af de omstændigheder, der er bevis for lynet kl Venus stammer fra observationer foretaget af teleskoper baseret her på Jorden, og sådan arbejde kunne ende med at løse mysteriet. Men det kan også være en vild gåsejagt, der slutter med intet at vise til det.
Denne gåsejagt kan allerede have udfoldet sig, måske endda flere gange, uden at forskere 'vidste om deres kollegers forgæves opdrag. "Du får den ting, som folk ikke er for ivrige efter at offentliggøre 'mislykkede' eksperimenter," sagde Aplin. "Så det kan være, at folk har set og ikke set noget og ikke offentliggjort det."
Måske var det her Lorenz og hans medforfattere virkelig gik foran: ved at udgive deres lynfortællingpå trods af at det ender i et fortsat puslespil, med ingen af de sammenbinding af løse ender, som mysterieromaner tilbyder så dyb tilfredshed.
Og når alt kommer til alt er der altid en chance for, at detektiv-scenen for detektiv, der lægger de manglende ledetråde, der gav det hele væk, stadig kan komme en dag.
"Dette er på mange måder et ikke-spændende resultat, at vi ikke har fundet optiske blitz," sagde Lorenz. "Det er muligt, at Akatsuki lige har været uheldig, og næste gang vi observerer, vil vi faktisk registrere hundreder af blink, og det ville være meget spændende."
- 'Vulkan af vand' forvandles til en lynstang i dette elektrificerende billede
- Lyn strejker russisk raket under satellitlancering (men alt er fint)
- Fotos: Jordens lyn set fra rummet
Redaktørens note: Denne artikel blev opdateret med et link til forskningsdokumentet. E-mail Meghan Bartels på [email protected] eller følg hende @meghanbartels. Følg os på Twitter @Spacedotcom og på Facebook.
