1978 m. NASA misija „Pioneer Venus“ (dar žinoma kaip „Pioneer 12“) pasiekė Venerą („Žemės sesuo“) ir rado požymių, kad Veneros paviršiuje kadaise galėjo būti vandenynų. Nuo to laiko į Venerą buvo išsiųstos kelios misijos, kurios rinko duomenis apie jos paviršių ir atmosferą. Iš to susidarė vaizdas, kaip Venera perėjo iš „į Žemę panašios“ planetos į karštą ir pragarišką vietą, kokia ji yra šiandien.
Viskas prasidėjo maždaug prieš 700 milijonų metų, kai didžiulis dangos atnaujinimo įvykis sukėlė šiltnamio efektą, dėl kurio Veneros atmosfera tapo neįtikėtinai tanki ir karšta. Tai reiškia, kad 2–3 milijardus metų po Veneros susiformavimo planeta galėjo išlaikyti gyvenamą aplinką. Remiantis neseniai atliktu tyrimu, to būtų buvę pakankamai ilgai, kad gyvenimas atsirastų „Žemės seseryje“.
Tyrimas buvo pristatytas vakar (rugsėjo 20 d.) 2019 m. Europos planetų mokslo kongreso (EPSC-DPS) jungtiniame susitikime, kuris vyko rugsėjo 15-15 dienomis Ženevoje, Šveicarijoje. Būtent čia Michaelas Way'as ir Anthony Del Genio iš NASA Goddardo kosmoso mokslo instituto (GISS) pasidalino nauju Veneros klimato istorijos pavyzdžiu, kuris gali turėti įtakos ieškant gyvenamųjų egzoplanetų.
Tyrimo tikslais dr. Way ir Dr. Del Genio sukūrė penkių modeliavimų ciklą, kuriame buvo svarstoma, kokia galėtų būti Veneros aplinka, atsižvelgiant į skirtingą vandens aprėpties lygį. Tai sudarė 3D bendrojo cirkuliacijos modelio pritaikymas, atsižvelgiant į kintančias atmosferos kompozicijas ir laipsnišką saulės spinduliuotės padidėjimą, kai Saulė per savo gyvenimą tapo šiltesnė.
Trijuose iš penkių scenarijų Way ir Del Genio padarė prielaidą, kad Veneros topografija buvo tokia pati, kokia yra dabar, vandenynas svyravo nuo mažiausio 10 m (~ 30 pėdų) iki didžiausio maždaug 310 m ( ~ 1000 pėdų) ir nedidelis vandens kiekis buvo užrakintas dirvožemyje. Jie taip pat svarstė scenarijų su Žemės topografija ir 310 metrų vandenynu, o kitą, kur Venera buvo visiškai uždengta 158 m (~ 500 pėdų) vandenyne.
Galų gale visi penki modeliavimai rodė tą patį dalyką: kad Venera būtų galėjusi palaikyti stabilią temperatūrą - nuo žemos 20 ° C (68 ° F) iki aukštos 50 ° C (122 ° F) - maždaug trys milijardai metų. Jei tai nebuvo įvykių serija, dėl kurios 80% planetos paviršiaus buvo atstatyta oda (dėl kurios plutos sudėtyje esantis CO 2 išgaravo), šiandien ji netgi gali būti tinkama gyventi. Kaip Way paaiškino:
„Mūsų hipotezė yra, kad Venera jau milijardus metų galėjo turėti stabilų klimatą. Gali būti, kad beveik visuotinis dangos atnaujinimas yra atsakingas už jo virsmą iš žemę primenančio klimato į pragarišką karštą namą, kurį matome šiandien.
Viskas prasidėjo maždaug prieš 4,2 milijardo metų, po kelių šimtų milijonų metų po to, kai susiformavo Venera ir ką tik pasibaigė greito atvėsimo laikotarpis. Darant prielaidą, kad Venera išgyveno panašų procesą kaip Žemė, jos atmosferoje vyrautų anglies dioksidas. Tai pamažu būtų absorbavę silikatinės uolienos, sudarydamos karbonatus, kurie vėliau buvo užfiksuoti planetos plutoje.
Remiantis Way ir Del Genio tyrimais, maždaug prieš 715 milijonų metų atmosfera būtų buvusi panaši į tokią, kokia yra Žemės dabartinė atmosfera - ją daugiausia sudaro azoto dujos, turinčios pėdsakų CO 2 ir metano. Šios sąlygos galėjo išlikti stabilios iki šių dienų, jei tai nebūtų masinis išsekimo įvykis.
To priežastis tebėra paslaptis; tačiau mokslininkai mano, kad tai įvyko dėl geologinio įvykio, dėl kurio 80 proc. planetos atsirado. Tai galėjo būti susiję su dideliais kiekiais magmos, burbuliuojančios ir išleidžiančios į atmosferą didžiulius kiekius CO2. Tada magma būtų sukietėjusi prieš pasiekdama paviršių, tokiu būdu sukurdama barjerą, neleidžiantį absorbuoti CO2. Kaip Way paaiškino:
„Kažkas atsitiko Veneroje, kai į atmosferą buvo išleistas didžiulis dujų kiekis ir jos negalėjo absorbuoti uolienos. Žemėje yra keletas didelio masto dujų išmetimo pavyzdžių, pavyzdžiui, prieš 500 milijonų metų sukurtų Sibiro spąstų, susijusių su masiniu išnykimu, tačiau nieko tokio masto nėra. Tai visiškai pakeitė Venerą. “
Tai paaiškintų, kaip Veneros atmosfera sutirštėjo iki vietos, kur ji buvo daugiau kaip 90 kartų tankesnė nei Žemės (92 barai, palyginti su 1 baru). Kartu su didele CO 2 koncentracija tai būtų sukėlęs šiltnamio efektą, kuris paaiškintų, kaip planeta tapo šiandien mums pragariška vieta, kur paviršiaus temperatūra vidutiniškai 462 ° C (864 ° F).
Tai kyla iš įprastų pritaikomumo sąvokų, teigiančių, kad Veneros orbita iškelia ją už mūsų Saulės gyvenamosios zonos (HZ) vidinio krašto. Šioje „Veneros zonoje“, remiantis įprasta išmintimi, planeta sugeria per daug saulės spindulių, kad kada nors galėtų išlaikyti skystą vandenį savo paviršiuje. Tačiau, kaip nurodė Way, visi jų modeliavimai nurodė kitaip:
„Venera šiuo metu yra beveik dvigubai didesnė už saulės spinduliuotę, kurią turime Žemėje. Tačiau visose mūsų sumodeliuotose situacijose mes nustatėme, kad Venera vis tiek galėtų palaikyti paviršiaus temperatūrą, pritaikytą skystam vandeniui. “
Šios išvados atitinka panašų tyrimą, kurį Way ir Del Genio 2016 metais atliko kartu su kolegomis iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro, Planetų mokslo instituto (PSI), Upsala universiteto ir Kolumbijos universiteto. Šiam tyrimui jų komanda sukūrė 3D klimato modeliavimo rinkinį, naudodama Magelanas misija ištyrė, kaip vandenyno buvimas ant senovės Veneros paveiktų jos tinkamumą gyventi.
Jie nustatė, kad jei Veneros sukimosi laikotarpis būtų lėtesnis nei maždaug 16 Žemės dienų, jos klimatas būtų buvęs tinkamas gyventi iki 715 milijonų metų. Vis dėlto dar reikia išspręsti du pagrindinius nežinomus dalykus, kad mokslininkai galėtų užtikrintai pasakyti, kad Venera buvo gyvenama dar visai neseniai.
Pirmiausia, mokslininkams reikės nustatyti, kaip greitai Venera atvėso ir ar iš pradžių ji sugebėjo kondensuoti skystą vandenį ant savo paviršiaus. Antra, lieka nežinoma, ar pasaulinis dangos atnaujinimo įvykis, paskatinęs Veneros perėjimą, buvo vienas įvykis, ar tik dalis milijardus metų vykstančios serijos.
„Mums reikia daugiau misijų, norint ištirti Venerą ir gauti išsamesnį supratimą apie jos istoriją ir raidą“, - sakė Way. „Tačiau mūsų modeliai rodo, kad yra reali galimybė, jog Venera galėjo būti apgyvendinama ir radikaliai skirtinga nuo šiandien matomos Venera. Tai atveria įvairius padarinius egzoplanetoms, esančioms vadinamojoje „Veneros zonoje“, kuri iš tikrųjų gali būti skysto vandens ir vidutinio klimato zonose. “
Pagalvokite apie tai, jei Venera nebūtų patyrusi masinio veido atnaujinimo renginio (ar jų serijos), žmonijai būtų reikėję ieškoti šalia esančio nežemiškos gyvybės įrodymo. Jei Marsas neprarastų savo magnetosferos prieš 4,2 milijardo metų, ji galėjo sukurti savo gyvybę, kuri išliktų ir šiandien. Mūsų vienoje Saulės sistemoje galėjo būti ne viena, o trys gyvybę nešančios planetos (šalia esančios)!
Šie atradimai greičiausiai padrąsins tuos, kurie mano, kad Venera kada nors turėtų būti reljefinė. Žinojimas, kad kadaise planetos klimatas buvo stabilus ir galėjo išlaikyti ją nepaisant savo orbitos, iš tikrųjų reiškia, kad bet kokia mūsų ten vykdoma ekologinė inžinerija išliks.
Tai reiškia, kad Venera kada nors galėtų būti paversta balzamingu pasauliu, kurį daugiausia dengia vandenynai, kuriuose yra keli dideli žemynai ir platus salynas. Skamba kaip bet kurioje jūsų pažįstamoje vietoje?
