Vuonna 1978 NASAn Pioneer Venus (alias Pioneer 12) -operaatio saavutti Venuksen (”Earth’s Sister”) ja löysi viitteitä siitä, että Venuksen pinnan pinnalla olisi ollut kerran valtameriä. Sittemmin Venukseen on lähetetty useita operaatioita, jotka ovat keränneet tietoja sen pinnasta ja ilmakehästä. Tästä on syntynyt kuva siitä, kuinka Venus muutti "maapallon kaltaisesta" planeetasta kuumaan ja helvettiin kohtaan, joka se on nykyään.
Kaikki alkoi noin 700 miljoonaa vuotta sitten, kun massiivinen pintakäsittelytapahtuma laukaisi karkaavan kasvihuoneilmiön, joka sai Venuksen ilmapiiristä uskomattoman tiheän ja kuuman. Tämä tarkoittaa, että 2–3 miljardia vuotta Venuksen muodostumisen jälkeen planeetta olisi voinut ylläpitää asuttavan ympäristön. Äskettäisen tutkimuksen mukaan se olisi ollut tarpeeksi kauan, jotta elämä olisi syntynyt ”Maan sisarille”.
Tutkimus esiteltiin eilen (20. syyskuuta) Euroopan planeettatieteellisen kongressin (EPSC-DPS) 2019 yhteiskokouksessa, joka pidettiin 15. – 20. Syyskuuta Genevessä, Sveitsissä. Juuri täällä Michael Way ja Anthony Del Genio NASA: n Goddard-avaruustieteellisestä instituutista (GISS) jakoivat uuden kuvan Venuksen ilmastohistoriasta, jolla voi olla vaikutuksia asutettavien eksoplaneettien etsimiseen.
Tutkimuksensa vuoksi tohtori Way ja tohtori Del Genio loivat viiden simulaatiosarjan, joissa pohdittiin Venuksen ympäristöä erilaisilla veden peittoalueilla. Tämä koostui kolmiulotteisen yleisen kiertomallin mukauttamisesta, jossa otettiin huomioon muuttuvat ilmakehän koostumukset ja aurinkosäteilyn asteittainen lisääntyminen, kun aurinko lämpeni elinaikanaan.
Kolmessa viidestä skenaariosta Way ja Del Genio arvelivat, että Venuksen topografia oli suunnilleen sama kuin nykyään, valtameri vaihteli vähintään 10 metrin syvyydestä korkeintaan noin 310 metriin ( ~ 1000 jalkaa) ja pieni määrä vettä lukkiutui maaperään. He harkitsivat myös skenaariota, jossa oli maan topografia ja 310 metrin valtameri, ja toisen, jossa Venus oli kokonaan peitetty valtameressä 158 m (~ 500 jalkaa).
Loppujen lopuksi kaikki viisi simulaatiota osoittivat saman asian: Venus olisi pystynyt pitämään vakaat lämpötilat - 20 ° C (68 ° F) korkeasta 50 ° C (122 ° F) - noin kolme miljardia vuotta. Ellei tapahtumasarjasta aiheutunut 80%: n maapallon pinnan uusimisesta (mikä johti kuoreen sisältyvän hiilidioksidin kaasuunpurkamiseen), se saattaa olla jopa asuttava tänään. Kuten Way selitti sen:
”Hypoteesimme on, että Venuksella voi olla vakaa ilmasto miljardien vuosien ajan. On mahdollista, että lähes globaali pintakäsittelytapahtuma on vastuussa sen muutoksesta maapallon kaltaisesta ilmastosta helvetin kuumaan taloon, jonka näemme tänään.
Kaikki alkoi noin 4,2 miljardia vuotta sitten, muutama sata miljoonaa vuotta sen jälkeen, kun Venus muodostui ja oli juuri päättynyt nopeaan jäähtymiseen. Jos oletetaan, että Venus on läpikäynyt samanlaisen prosessin kuin Maa, sen ilmakehässä olisi ollut hallitseva hiilidioksidi. Silikaattikivet olisivat hitaasti absorboineet tämän karbonaattien muodostamiseksi, jotka sitten lukkiutuivat planeetan kuoreen.
Noin 715 miljoonaa vuotta sitten Wayin ja Del Genion tutkimuksen mukaan ilmapiiri olisi ollut samanlainen kuin maapallon nykyinen - koostuen pääosin typpikaasusta, jossa on hiukkasia hiilidioksidia ja metaania. Nämä olosuhteet olisivat voineet pysyä vakaina nykypäivään asti, elleivät ne olleet massiivisen kaasunpoistotapahtuman kohdalla.
Tämän syy on edelleen mysteeri; tiedemiehet uskovat kuitenkin, että se johtui geologisesta tapahtumasta, joka aiheutti 80%: n planeetan pinnasta. Tähän olisi voinut liittyä suuria määriä magmaa kuplittaen ja vapauttaen valtavia määriä hiilidioksidia ilmakehään. Magma olisi sitten jähmettynyt ennen pintaan pääsyä, luomaan siten esteen, joka esti hiilidioksidin imeytymisen uudelleen. Kuten Way selitti:
”Venuksella tapahtui jotain, jossa ilmakehään päästiin valtavan määrän kaasua, eikä kivet pystyneet siihen absorboimaan sitä uudelleen. Maapallolla on joitain esimerkkejä suurten polttoaineiden polttoaineista, esimerkiksi Siperian ansojen luominen 500 miljoonaa vuotta sitten, joka liittyy joukkotuhoon, mutta ei mitään tässä mittakaavassa. Se muutti Venuksen täysin. ”
Tämä selittää kuinka Venuksen ilmapiiri paksuuntunut pisteeseen, jossa se oli yli 90 kertaa niin tiheä kuin Maan (92 baaria verrattuna 1 baariin). Yhdessä korkeiden hiilidioksidipitoisuuksien kanssa tämä olisi johtanut karkaavaan kasvihuoneilmiöön, joka selittäisi kuinka planeetasta tuli tänään tuntemamme helvetin paikka, jonka pintalämpötila on keskimäärin 462 ° C (864 ° F).
Tämä pätee perinteisten asumiskelpoisuuden käsitteiden edessä, joiden mukaan Venuksen kiertorata sijoittaa sen aurinkoomme asuttamisvyöhykkeen (HZ) sisäreunan ulkopuolelle. Tämän “Venus-vyöhykkeen” sisällä, tavanomaisen viisauden mukaan, planeetta absorboi liikaa aurinkosäteilyä voidakseen koskaan ylläpitää nestemäistä vettä pinnallaan. Mutta kuten Way ilmoitti, niiden simulaatiot osoittivat toisin:
”Venuksella on tällä hetkellä melkein kaksinkertainen auringonsäteily, joka meillä on maapallolla. Kaikissa mallintamissskenaarioissa olemme kuitenkin todenneet, että Venus voisi silti tukea pintalämpötiloja, jotka ovat nestemäisen veden mukaisia. "
Nämä havainnot ovat yhdenmukaisia samanlaisen tutkimuksen kanssa, jonka Way ja Del Genio suorittivat vuonna 2016 NASA Goddardin avaruuslentokeskuksen, Planetary Science Institute (PSI), Uppsalan yliopiston ja Columbia Universityn kanssa. Tätä tutkimusta varten heidän tiiminsä loi 3D-ilmastosimulaatioiden sarjan käyttämällä magellan Tehtävä, jossa tutkittiin, kuinka valtameren läsnäolo muinaisella Venuksella vaikuttaa sen asettavuuteen.
Tämän perusteella he päättivät, että jos Venuksen kiertoaika olisi hitaampi kuin noin 16 Maapäivää, sen ilmasto olisi pysynyt asuttavana vasta 715 miljoonaa vuotta sitten. On kuitenkin olemassa kaksi suurta tuntemattomuutta, joihin on puututtava, ennen kuin tutkijat voivat vakuuttavasti todeta, että Venus oli asuttava viime aikoihin asti.
Ensinnäkin tutkijoiden on selvitettävä, kuinka nopeasti Venus jäähtyi ja pystyykö ensin tiivistämään nestemäisen veden pinnallaan. Toiseksi on edelleen tuntematonta, oliko Venuksen siirtymiseen johtanut globaali pintakäsittelytapahtuma yksittäinen tapahtuma vai vain osa sarjaa, jota oli tapahtunut miljardeja vuosia.
"Tarvitsemme lisää tehtäviä tutkiaksesi Venusta ja saadaksemme tarkemman käsityksen sen historiasta ja kehityksestä", Way sanoi. ”Kuitenkin mallimme osoittavat, että on olemassa todellinen mahdollisuus, että Venus olisi voinut olla asuttava ja radikaalisti erilainen kuin nykyinen Venus. Tämä avaa kaikenlaisia vaikutuksia eksoplaneetoihin, jotka löytyvät ns. Venus-alueesta, joka voi tosiasiassa isännöidä nestemäistä vettä ja leuto ilmastoa. "
Ajattele sitä… ellei Venus ole käynyt läpi massiivista uusintapintatapahtumaa (tai joukkoa niistä), ihmiskunnan olisi pitänyt vain etsiä vierekkäin todisteita maanpäällisestä elämästä. Jos Mars ei olisi menettänyt magnetosfääriään 4,2 miljardia vuotta sitten, se olisi voinut tuottaa oman elämänsä, joka olisi edelleen tänään. Yhdessä aurinkokunnassamme ei olisi voinut olla yhtä, vaan kolme henkeä kantavaa planeettaa (naapurit siinä)!
Nämä havainnot ovat todennäköisesti rohkaisevia niille, jotka uskovat, että Venuksen tulisi olla jyrkästi muotoiltu. Tietäminen siitä, että planeetalla oli kerran vakaa ilmasto ja pystyi ylläpitämään sitä kiertoradastaan huolimatta, tarkoittaa sitä, että kaikki tekemämme ekologinen tekniikka tarttuisivat.
Tämä tarkoittaa, että Venus voitaisiin joskus tehdä lentävästä maailmasta, joka on pääosin peitetty valtamerellä, joilla on vähän suuria mantereita ja laajat saaristot. Kuulostaa miltä tahansa tuntemaltasi paikalta?
