V roce 1978 dosáhla mise NASA Pioneer Venus (aka. Pioneer 12) na Venuši („Zemská sestra“) a našla náznaky, že Venuše mohla mít kdysi na svém povrchu oceány. Od té doby bylo na Venuši posláno několik misí a shromážděny údaje o jejím povrchu a atmosféře. Z toho vyplynul obrázek o tom, jak Venuše učinila přechod z planety podobné „Zemi“ na horké a pekelné místo, jaké je dnes.
Všechno to začalo asi před 700 miliony let, když masivní událost zabývající se obnovením povrchu vyvolala útěk skleníkového efektu, který způsobil neuvěřitelně hustou a horkou atmosféru Venuše. To znamená, že po dobu 2 až 3 miliard let po vytvoření Venuše by planeta mohla udržovat obyvatelné prostředí. Podle nedávné studie by to stačilo k tomu, aby se život objevil na „Zemské sestře“.
Studie byla představena včera (20. září) na společném zasedání Kongresu evropských planetárních věd (EPSC-DPS), které se konalo od 15. do 20. září v Ženevě ve Švýcarsku. Právě zde se Michael Way a Anthony Del Genio z Goddardova institutu NASA Goddard Institute for Space Science (GISS) podělili o nový pohled na Venušinu klimatickou historii, což by mohlo mít dopad na hledání obyvatelných exoplanet.
Pro svou studii vytvořili Dr. Way a Dr. Del Genio sérii pěti simulací, které zvažovaly, jaké bude prostředí Venuše na základě různých úrovní pokrytí vodou. To spočívalo v adaptaci 3D modelu obecného oběhu, který zohledňoval měnící se atmosférické složení a postupné zvyšování slunečního záření, protože Slunce se během své životnosti oteplilo.
Ve třech z pěti scénářů Way a Del Genio předpokládali, že topografie Venuše byla stejně jako dnes, oceán se pohyboval od minimální hloubky 10 m (~ 30 ft) po maximum asi 310 m ( ~ 1000 ft) a malé množství vody bylo zamčeno v půdě. Také uvažovali o scénáři s topografií Země a oceánem 310 metrů a dalším, kde byla Venuše zcela pokryta oceánem 158 m (~ 500 stop).
Nakonec všech pět simulací ukázalo totéž: že Venuše by byla schopna udržovat stabilní teploty - od nízkých 20 ° C (68 ° F) do vysokých 50 ° C (122 ° F) - přibližně tři miliardy let. Pokud by se nejednalo o sérii událostí, která by způsobila, že by bylo obnoveno 80% povrchu planety (což vedlo k odplyňování CO² obsaženého v kůře), mohlo by to být dnes dokonce obyvatelné. Jak Way vysvětlil:
"Naše hypotéza je taková, že Venuše mohla mít stabilní klima po miliardy let." Je možné, že událost globálního oživení je zodpovědná za její přeměnu ze zemského klimatu do pekelného horkého domu, který dnes vidíme.
Všechno to začalo asi před 4,2 miliardami let, několik stovek milionů let poté, co se Venuše vytvořila a právě skončila doba rychlého chlazení. V tomto okamžiku, za předpokladu, že Venuše prošla podobným procesem jako Země, by v atmosféře dominoval oxid uhličitý. To by se pomalu absorbovalo křemičitanovými horninami za vzniku uhličitanů, které byly poté zablokovány do kůry planety.
Asi před 715 miliony let by podle studie Way a Del Genio byla atmosféra podobná té, jakou je Země dnes - složená převážně z plynného dusíku se stopovým množstvím CO² a metanu. Tyto podmínky by mohly zůstat stabilní až do současnosti, kdyby to nebylo pro masivní outgassingovou událost.
Příčinou zůstává tajemství; vědci však věří, že to bylo kvůli geologické události, která způsobila, že se 80% planety znovu objevilo. To by mohlo zahrnovat velké množství probublávajícího se magmatu a uvolňování obrovského množství CO2 do atmosféry. Magma by potom ztuhla před dosažením povrchu, čímž by vytvořila bariéru, která by zabránila reabsorbování CO2. Jak Way vysvětlil:
"Něco se stalo na Venuši, kde bylo do atmosféry vypuštěno velké množství plynu a nemohlo být absorbováno skály." Na Zemi máme několik příkladů rozsáhlého odplyňování, například vytvoření sibiřských pastí před 500 miliony let, které jsou spojeny s hromadným vyhynutím, ale nic v tomto měřítku. To úplně změnilo Venuši. “
To by vysvětlovalo, jak byla atmosféra Venuše zhuštěna do bodu, kdy byla více než 90krát hustší než Země (92 barů ve srovnání s 1 barem). V kombinaci s vysokými koncentracemi CO² by to vedlo k útěku skleníkového efektu, který by vysvětlil, jak se planeta stala pekelným místem, které známe dnes, kde teploty povrchu jsou průměrně 462 ° C (864 ° F).
To letí tváří v tvář konvenčním představám o obyvatelnosti, které uvádějí, že oběžné dráhy Venuše ji umístí za vnitřní okraj obývatelné zóny našeho Slunce (HZ). V této „Venus Zone“, podle konvenční moudrosti, planeta absorbuje příliš mnoho slunečního záření, než aby mohla kdy udržovat tekutou vodu na svém povrchu. Ale jak Way naznačil, jejich simulace naznačovaly jinak:
"Venuše má v současné době téměř dvojnásobek slunečního záření, jaké máme na Zemi." Ve všech scénářích, které jsme modelovali, jsme však zjistili, že Venuše by stále mohla podporovat povrchové teploty přístupné pro kapalnou vodu. “
Tato zjištění jsou v souladu s podobnou studií, kterou Way a Del Genio provedli v roce 2016 s kolegy z NASA Goddard Space Flight Center, Planetary Science Institute (PSI), Uppsala University a Columbia University. Pro tuto studii vytvořil jejich tým sadu 3D simulací klimatu využívajících data z internetu Magellan mise, která zkoumala, jak by přítomnost oceánu na starověké Venuši ovlivnila jeho obyvatelnost.
Z toho určili, že kdyby Venuše měla dobu rotace pomalejší než asi 16 pozemských dnů, její klima by zůstalo obyvatelné až do doby před 715 miliony let. Stále však existují dvě hlavní neznámé věci, které je třeba oslovit, než vědci mohou s jistotou říci, že Venuše byla až donedávna obyvatelná.
Za prvé, vědci budou muset určit, jak rychle se Venuše ochladila, a jestli byla schopna na svém povrchu nejprve kondenzovat tekutou vodu na svém povrchu. Za druhé, není známo, zda událost globálního oživení, která vedla k přechodu Venuše, byla jediná událost nebo pouze část série, která se odehrávala miliardy let.
"Potřebujeme více misí, abychom mohli studovat Venuši a získat podrobnější pochopení její historie a vývoje," řekl Way. „Naše modely však ukazují, že existuje reálná možnost, že Venuše by mohla být obyvatelná a radikálně odlišná od Venuše, kterou dnes vidíme. To otevírá všechny možné důsledky pro exoplanety, které se nacházejí v takzvané „Venušinové zóně“, která může ve skutečnosti hostit kapalnou vodu a mírné podnebí. “
Přemýšlejte o tom… kdyby Venuše nepodstoupila masivní resurfacingovou událost (nebo sérii z nich), lidstvo by jen muselo hledat vedlejší dveře, aby prokázalo mimozemský život. Pokud by Mars neztratil svou magnetosféru před 4,2 miliardami let, mohl by vyrobit svůj vlastní život, který by byl dodnes. Naše jedna Sluneční soustava nemohla mít jednu, ale tři planety nesoucí život (v tom sousední)!
Tato zjištění budou pravděpodobně povzbudivá pro ty, kdo věří, že Venuše by měla být jednou terraformována. Vědět, že planeta kdysi měla stabilní klima a mohl ji udržet navzdory své oběžné dráze, účinně znamená, že jakékoli ekologické inženýrství, které tam děláme, se bude držet.
To znamená, že Venuše by mohla být jednou přeměněna na ponurý svět, který je většinou pokryt oceánem s několika velkými kontinenty a rozsáhlými souostrovími. Zní to jako nějaké místo, které znáš?
