V roku 1978 sa misia Pioneer Venus (aka. Pioneer 12), NASA, dostala na Venuši („Zemská sestra“) a zistila náznaky, že Venuša mohla mať na svojom povrchu raz oceány. Odvtedy bolo do Venuše vyslaných niekoľko misií, ktoré zhromažďovali údaje o jej povrchu a atmosfére. Z toho vyplynul obraz o tom, ako Venuša urobila prechod z planéty „podobnej Zemi“ na horúce a pekelné miesto, aké je dnes.
Všetko to začalo asi pred 700 miliónmi rokov, keď masívna resurfacingová udalosť vyvolala útek skleníkového efektu, ktorý spôsobil neuveriteľne hustú a horúcu atmosféru Venuše. To znamená, že 2 až 3 miliardy rokov po vytvorení Venuše si mohla planéta udržiavať obývateľné prostredie. Podľa nedávnej štúdie by to bolo dosť dlho na to, aby sa život objavil na „Zemskej sestre“.
Štúdia bola predstavená včera (20. septembra) na spoločnom stretnutí Európskeho kongresu o planetárnej vede v roku 2019 (EPSC-DPS), ktoré sa konalo od 15. do 20. septembra v Ženeve vo Švajčiarsku. Práve tu sa Michael Way a Anthony Del Genio z Goddardského inštitútu pre vesmírnu vedu NASA (GISS) podelili o nový pohľad na klimatickú históriu Venuše, čo by mohlo mať dopad na hľadanie obývateľných exoplaniet.
Pre svoju štúdiu Dr. Way a Dr. Del Genio vytvorili sériu piatich simulácií, ktoré zvažovali, aké bude prostredie Venuše na základe rôznych úrovní pokrytia vodou. To spočívalo v prispôsobení 3D modelu všeobecnej cirkulácie, ktorý zohľadňoval meniace sa zloženie atmosféry a postupné zvyšovanie slnečného žiarenia, keď sa Slnko počas svojej životnosti oteplilo.
V troch z piatich scenárov Way a Del Genio predpokladali, že topografia Venuše bola rovnaká ako v súčasnosti, oceán sa pohyboval od minimálnej hĺbky 10 m (~ 30 stôp) po maximum asi 310 m ( ~ 1000 ft) a malé množstvo vody bolo zamknuté v pôde. Zvážili aj scenár s topografiou Zeme a 310 metrov oceánom a ďalší, kde bola Venuša úplne pokrytá oceánom 158 m (~ 500 stôp).
Nakoniec všetkých päť simulácií naznačovalo to isté: že Venuša by bola schopná udržiavať stabilné teploty - od nízkych 20 ° C (68 ° F) do 50 ° C (122 ° F) - približne tri miliardy rokov. Keby to nebolo pre sériu udalostí, ktoré by spôsobili obnovenie 80% povrchu planéty (čo viedlo k odplyňovaniu CO² obsiahnutého v kôre), mohlo by to byť dnes dokonca obývateľné. Ako Way vysvetlil:
„Našou hypotézou je, že Venuša mohla mať stabilné podnebie miliardy rokov. Je možné, že takmer globálna obnova povrchu je zodpovedná za jej premenu zo zemskej klímy na pekelné horúce prostredie, ktoré dnes vidíme.
Všetko to začalo asi pred 4,2 miliardami rokov, teda niekoľko sto miliónov rokov po vytvorení Venuše a po dokončení obdobia rýchleho ochladzovania. V tomto bode, za predpokladu, že Venuša prešla podobným procesom ako Zem, by jej atmosfére dominoval oxid uhličitý. Pomaly by sa absorbovali kremičitanovými horninami a tvorili uhličitany, ktoré sa potom uzavreli do zemskej kôry.
Podľa štúdie Way a Del Genio by asi pred 715 miliónmi rokov bola atmosféra podobná tej, ako je Zem dnes - zložená prevažne z plynného dusíka so stopovými množstvami CO2 a metánu. Tieto podmienky by mohli zostať stabilné až do dnešných dní, keby to nebolo pre masívnu zápalnú udalosť.
Príčinou zostáva tajomstvo; vedci sa však domnievajú, že to bolo kvôli geologickej udalosti, ktorá spôsobila, že sa 80% planéty znovu objavilo. Mohlo by to viesť k prebublávaniu veľkého množstva magmy a uvoľňovaniu obrovského množstva CO2 do atmosféry. Magma by potom stuhla pred dosiahnutím povrchu, čím by sa vytvorila bariéra, ktorá by zabránila reabsorbovaniu CO2. Ako Way vysvetlil:
„Na Venuši sa stalo niečo, kde sa do atmosféry uvoľnilo obrovské množstvo plynu a nemohlo sa absorbovať horninami. Na Zemi máme niekoľko príkladov rozsiahleho odplyňovania, napríklad vytvorenie sibírskych pascí pred 500 miliónmi rokov, ktoré súvisia s masovým vyhynutím, ale nič v tomto rozsahu. To úplne zmenilo Venuši. “
To by vysvetľovalo, ako sa atmosféra Venuše zosilnila do bodu, keď bola viac ako 90-krát hustejšia ako zemská (92 bar v porovnaní s 1 bar). V kombinácii s vysokými koncentráciami CO2 by to viedlo k útekovému skleníkovému efektu, ktorý by vysvetlil, ako sa planéta stala pekelným miestom, ktoré dnes poznáme, kde priemerná teplota povrchu je 462 ° C (864 ° F).
To letí tvárou v tvár konvenčným predstavám o obývateľnosti, ktoré hovoria, že obežná dráha Venuše ju umiestňuje za vnútorný okraj obývateľnej zóny nášho Slnka (HZ). V tejto „zóne Venuše“ planéta podľa konvenčnej múdrosti absorbuje príliš veľa slnečného žiarenia, aby mohla na svojom povrchu udržiavať tekutú vodu. Ale ako už naznačil Way, všetky ich simulácie naznačujú inak:
„Venuša má v súčasnosti takmer dvojnásobné slnečné žiarenie, aké máme na Zemi. Avšak vo všetkých scenároch, ktoré sme modelovali, sme zistili, že Venuša môže stále podporovať povrchové teploty prístupné pre tekutú vodu. “
Tieto zistenia sú v súlade s podobnou štúdiou, ktorú Way a Del Genio uskutočnili v roku 2016 s kolegami z NASA Goddard Space Flight Center, Planetárneho vedeckého inštitútu (PSI), Uppsala University a Columbia University. Pre túto štúdiu ich tím vytvoril súpravu 3D simulácií klímy využívajúcich údaje z internetu Magellan misia, ktorá skúmala, ako by prítomnosť oceánu na starej Venuši ovplyvnila jeho obývateľnosť.
Na základe toho určili, že keby mala Venuša rotačné obdobie pomalšie ako asi 16 dní Zeme, jej klíma by zostala obývateľná až do doby pred 715 miliónmi rokov. Stále však existujú dve hlavné neznáme oblasti, ktoré je potrebné riešiť, aby vedci mohli s istotou povedať, že Venuša bola až donedávna obývateľná.
Po prvé, vedci budú musieť určiť, ako rýchlo sa Venuša ochladila a či bola schopná na svojom povrchu kondenzovať tekutú vodu. Po druhé, nie je známe, či globálna oživovacia udalosť, ktorá viedla k transformácii Venuše, bola jednou udalosťou alebo iba časťou série, ktorá sa odohrávala miliardy rokov.
"Potrebujeme viac misií na štúdium Venuše a na podrobnejšie pochopenie jej histórie a vývoja," uviedol Way. „Naše modely však ukazujú, že existuje reálna možnosť, že Venuša by mohla byť obývateľná a radikálne odlišná od Venuše, ktorú dnes vidíme. To otvára všetky druhy dôsledkov pre exoplanety nachádzajúce sa v takzvanej „zóne Venuše“, ktorá môže v skutočnosti obsahovať tekutú vodu a mierne podnebie. “
Pomyslite na to ... ak by sa Venuša nepodrobila masívnemu resurfacingu (alebo sérii z nich), ľudstvo by muselo hľadať ďalšie dvere, aby dokázalo mimozemský život. Pokiaľ by Mars nestratil svoju magnetosféru pred 4,2 miliardami rokov, mohol by vytvoriť svoj vlastný život, ktorý by bol dodnes. Naša jedna slnečná sústava nemohla mať jednu, ale tri planéty nesúce život (v tom susedné)!
Tieto zistenia pravdepodobne povzbudia tých, ktorí sa domnievajú, že Venuša by sa mala jedného dňa terraformovať. Vedieť, že planéta mala kedysi stabilné podnebie a dokázala si ju udržať aj napriek svojej obežnej dráhe, znamená to, že akékoľvek ekologické inžinierstvo, ktoré tam robíme, by sa držalo.
To znamená, že Venuša by sa jedného dňa mohla stať zúfalým svetom, ktorý je väčšinou pokrytý oceánmi s niekoľkými veľkými kontinentmi a rozsiahlymi súostroviami. Znie to ako každé miesto, ktoré poznáte?
