1978-ban a NASA úttörő Vénusa (más néven Pioneer 12) missziója elérte a Vénust („Föld nővére”) és arra utalt, hogy a Vénusznak óceánjai voltak a felszínén. Azóta számos missziót küldtek Vénuszra, és adatokat gyűjtöttek annak felszínéről és légköréről. Ebből a képből derült ki, hogy a Vénusz hogyan változott át a „Föld-szerű” bolygóról a forró és pokolias helyre, amely ma van.
Mindez kb. 700 millió évvel ezelőtt kezdődött, amikor egy hatalmas újjáépítési esemény elindította a rohanó üvegházhatást, mely miatt a Vénusz légköre hihetetlenül sűrűvé és forróvá vált. Ez azt jelenti, hogy 2–3 milliárd évvel a Vénusz kialakulása után a bolygó megtarthatta volna lakható környezetét. Egy nemrégiben készült tanulmány szerint ez elég hosszú lett volna ahhoz, hogy az élet megjelenhessen a „Föld nővérén”.
A tanulmányt tegnap (szeptember 20-án) mutatták be az Európai Bolygótudományi Kongresszus (EPSC-DPS) 2019. évi közös ülésén, amelyre szeptember 15-20-án került sor Genfben, Svájcban. Michael Way és Anthony Del Genio, a NASA Goddard Űrtudományi Intézete (GISS) itt osztották meg a Vénusz éghajlati történelemét, amelynek következményei lehetnek az életképes exoplanetek keresésében.
Tanulmányaik érdekében Dr. Way és Dr. Del Genio öt szimulációs sorozatot készített, amelyek megvizsgálták, hogy mi lenne a Vénusz környezete a víz különböző szintjein. Ennek részét képezte egy olyan 3D cirkulációs modell adaptálása, amely figyelembe vette a változó légköri összetételt és a napsugárzás fokozatos növekedését, amint a Nap melegebbé vált élettartama során.
Az öt forgatókönyv közül háromban Way és Del Genio feltételezte, hogy a Vénusz topográfia nagyjából megegyezik a maival, az óceán legalább 10 m mélységtől legfeljebb 310 m ( ~ 1000 láb) és kis mennyiségű vizet rögzítettek a talajban. Megfontolták egy olyan forgatókönyvet is, amely a Föld topográfiájával és egy 310 méteres óceánnal rendelkezik, valamint egy másik olyan helyzetet, ahol a Vénusz teljes egészében 158 méter (~ 500 láb) óceán volt.
A végén mind az öt szimuláció ugyanazt jelentette: hogy a Vénusz kb. 20 ° C-tól 68 ° F-ig magas hőmérsékletet képes fenntartani - kb. 20 ° C-tól 68 ° F-ig (122 ° F) - kb. három milliárd év. Ha nem egy olyan esemény sorozat miatt, amely a bolygó felszínének 80% -át újjáéledték (ami a kéregben lévő CO 2 kipufogógázhoz vezetett), akkor ez ma is lakható lehet. Ahogy Way magyarázta:
"Hipotézisünk az, hogy a Vénusznak milliárd éve stabil éghajlata volt. Lehetséges, hogy a globális felületkezelő esemény felelős annak átalakulásáért, amely a Föld-szerű éghajlatról a ma látható pokolias melegházakká alakul át.
Mindez körülbelül 4,2 milliárd évvel ezelőtt kezdődött, néhány száz millió évvel azután, hogy a Vénusz kialakult, és éppen befejeződött a gyors hűtés periódusa. Ezen a ponton, feltételezve, hogy a Vénusz hasonló folyamaton ment keresztül, mint a Földnél, a légkörben a szén-dioxid uralta volna. Ezt a szilikátkövek lassan felszívnák, és így karbonátokat képeznének, amelyeket azután a bolygó kéregéhez rögzítettek.
Körülbelül 715 millió évvel ezelőtt Way és Del Genio tanulmánya szerint a légkör hasonló lenne, mint amilyen a Föld mai napja - túlnyomórészt nitrogénből áll, nyomnyi mennyiségű szén-dioxiddal és metánnal. Ezek a feltételek a mai időkig stabilak maradhatnak, ha nem egy hatalmas kipufogógáz eseményre.
Ennek oka továbbra is rejtély; a tudósok azonban úgy vélik, hogy ennek oka egy földtani esemény volt, amely a bolygó 80% -ának újból felszínre került. Ennek során nagy mennyiségű magma robbanthat fel, és hatalmas mennyiségű CO2-t szabadíthatott fel a légkörbe. A magma ezután megszilárdult volna, mielőtt elérte volna a felületet, ezáltal akadályt képezve, amely megakadályozta a szén-dioxid újraabszorpcióját. Ahogy Way magyarázta:
Valami történt a Vénuszon, ahol hatalmas mennyiségű gáz került a légkörbe, amelyet a sziklák nem tudtak felszívni. A Földön van néhány példa a nagyszabású kipufogógázokra, például a szibériai csapdák létrehozása 500 millió évvel ezelőtt, amely a tömegpusztításhoz kapcsolódik, de ebben a méretben semmi. Teljesen átalakította a Vénust. ”
Ez megmagyarázza, hogy a Vénusz légköre megvastagodott olyan pontra, ahol 90-szer több mint olyan sűrű volt, mint a Földé (92 bar, mint 1 bar). A magas szén-dioxid-koncentrációval kombinálva ez egy elszabaduló üvegházhatást eredményezne, amely elmagyarázná, hogy a bolygó hogyan vált a mai ismert pokolinak, ahol a felszíni hőmérséklet átlagosan 462 ° C (864 ° F).
Ez a konvencionális alkalmazhatóság fogalmával szembesül, amely kijelenti, hogy a Vénusz pályája a Nap lakhatósági zónájának (HZ) belső peremén túl helyezkedik el. Ezen a „Vénuszzónán” belül, a hagyományos bölcsesség szerint, egy bolygó túl sok napsugárzást vesz fel, hogy valaha képes legyen folyékony vizet fenntartani a felületén. De amint Way jelezte, szimulációik mind másként jelezték:
„A Vénusznak jelenleg majdnem kétszerese van a napsugárzásnak, mint a Földön. Mindazonáltal az összes általunk modellezett forgatókönyv szerint úgy találtuk, hogy a Vénusz továbbra is fenntarthatja a folyékony víz számára megengedhető felszíni hőmérsékleteket. "
Ezek az eredmények összhangban állnak egy hasonló tanulmánnyal, amelyet Way és Del Genio 2016-ban végzett a NASA Goddard Űrrepülési Központ, a Planetary Science Institute (PSI), az Uppsala Egyetem és a Columbia University munkatársaival. E tanulmányhoz csapatuk 3D klíma-szimulációk készletét készítették a Magellan misszió során megvizsgálták, hogy az óceán jelenléte az ősi Vénuszon hogyan befolyásolja annak életképességét.
Ebből megállapították, hogy ha a Vénusz rotációs periódusa körülbelül 16 földnapnál lassabb, akkor éghajlata 715 millió évvel ezelőtt lakható maradt volna. Még mindig van két fő ismeretlenség, amelyekkel foglalkozni kell, mielőtt a tudósok magabiztosan elmondhatják, hogy a Vénusz egészen a közelmúltig lakható volt.
Először a tudósoknak meg kell határozniuk, hogy a Vénusz milyen gyorsan hűtött le, és először is képes-e a folyékony vizet kondenzálni a felületén. Másodszor, továbbra sem ismert, hogy a Vénusz átalakulásához vezető globális újjáélesztési esemény egyetlen esemény volt-e, vagy csak egy sorozat része, amely több milliárd éve zajlott.
"További küldetésekre van szükségünk a Vénusz tanulmányozásához és annak részletesebb megértéséhez, annak történetéhez és fejlődéséhez" - mondta Way. „Azonban modelljeink azt mutatják, hogy valóban fennáll annak a lehetősége, hogy a Vénusz lakhatóvá válhat és radikálisan eltérhet a jelenlegi Vénuszról. Ez mindenféle következményt felvesz az exoplanetek számára, amelyeket az úgynevezett „Vénusz zónában” találnak, amely valójában folyékony vizet és mérsékelt éghajlatot is befogadhat. ”
Gondolj rá ... ha a Vénuszon nem ment keresztül egy hatalmas újjáépítési esemény (vagy ezek egy sorozata), az emberiségnek csak a szomszédban kellett volna keresnie a földön kívüli élet bizonyítékát. E tekintetben, ha a Mars nem veszítette el a 4,2 milliárd évvel ezelõtt a magnetoszféráját, elõállíthatta volna a saját életét, amely még ma is fennáll. Az egyetlen Naprendszerünknek nem csak egy, hanem három élethordozó bolygója lehet (ezek mellett szomszédosak)!
Ezek a megállapítások valószínűleg biztatóak azok számára, akik úgy vélik, hogy a Vénust valamikor fel kell alakítani. Ha tudjuk, hogy a bolygó egykor stabil éghajlattal rendelkezett, és a pályája ellenére is fenntartotta azt, akkor azt jelenti, hogy minden ökológiai mérnöki munka megmarad.
Ez azt jelenti, hogy a Vénust egyszer egy olyan balzsamos világgá lehet alakítani, amelyet többnyire óceánok takarnak, néhány kevés nagy kontinensen és kiterjedt szigetekkel. Úgy hangzik, mint bármelyik ismert hely?
