Når man ser på Venus i dag, virker det ikke som et særligt indbydende sted. Med overfladetemperaturer varmere end en ovn, svarer atmosfærisk tryk til at være 3.000 fod dybt i havet, og intet flydende vand nogen steder, som vi har set, det virker som det modsatte af et behageligt miljø, hvor livet kunne dukke op.
Indhold
- En fortælling om to planeter
- Djævelen er i tidsskalaen
- Relevans ud over solsystemet
- Nye missioner, nye data
Men i det sidste årti er videnskabsmænd begyndt at spekulere på, om denne "helvedesplanet" engang kunne have været beboelig. For milliarder af år siden kunne Venus have været et køligere, vådere sted med oceaner, der ikke er ulig vores eget her på Jorden.
Anbefalede videoer
Det er endda muligt, at Venus for lang tid siden kunne have været modtagelig for livet - men på et tidspunkt gik noget drastisk galt.
Relaterede
- Kunsten og videnskaben om aerobremsning: Nøglen til at udforske Venus
- Perseverance rover finder forhold, hvor liv kunne have trives på Mars
- Et af James Webbs første mål er Jupiter. Her er hvorfor
For at finde ud af, hvad der skulle til for at vores anden naboplanet kunne have været beboelig, og hvorfor den ikke er det længere, talte med to Venus-eksperter om, hvad vi ved om Venus' historie - og hvad vi ikke ved endnu, men måske snart lære.
En fortælling om to planeter
Så forskellige som de to planeter er i dag, var Venus og Jorden engang meget ens. De to planeter er af samme størrelse, og de er dannet af lignende materialer i solsystemets tidligste stadie. De er også begge inden for en grænse i solsystemet kaldet snelinjen, som er det punkt, hvor vand danner iskorn.
Der er nogle forskelle - Venus er tættere på solen og modtager derfor mere varme, og den er mindre tæt end Jorden, og den roterer langsommere - men samlet set kunne de to planeter have fulgt en meget lignende vej i deres tidlige flere år.
Så det er muligt, selvom det er omstridt, at Venus kunne have haft vandhave i sin fjerne fortid. EN undersøgelse foretaget af NASA-planetforskere simulerede i 2016 for eksempel historiske klimaforhold på Venus og fandt ud af, at hvis der var oceaner til stede, planeten kunne have holdt stabile temperaturer på mellem 20 og 50 grader celsius for omkring tre mia flere år.
Men disse modeller krævede, at der allerede fandtes vand på planeten, og det kan diskuteres, om det var tilfældet.
Uanset om der var vand der eller ej, er forskerne dog enige om, at Venus ikke forblev behageligt. På et tidspunkt adskilte Jorden og Venus sig skarpt, og Venus gik ind i det, der kaldes en løbsk drivhusfase. De højere temperaturer fik overfladevandet til at fordampe og dannede vanddamp i atmosfæren, som blev spaltet af sollys til ilt og brint, som derefter gik tabt i rummet. Drivhusgasser opbygges i atmosfæren, hvilket hæver temperaturerne endnu højere. Det menes at være sådan, Venus blev det helvedes sted, det er i dag.
Disse ændringer påvirkede dog ikke kun planetens atmosfære. Ændringer i atmosfæren påvirker også planetens tektonik. Med planetens overflade, der opvarmes hurtigere end dens indre, er der mindre bevægelse af materiale inde i planeten. Og aktiv tektonik, som vi har på Jorden, menes at være vigtigt for beboelighed da det stabiliserer klimaet. Med mindre tektonisk aktivitet kan det være sværere for planeten at genbruge vand, hvilket gør den mindre gæstfri over for potentielt liv.
"Vi ved, at Venus blev varmere. Vi ved, at den tabte vand. De kendte tab vil ændre tektonikken,” forklarede Venus tektonikekspert Walter Kiefer fra Lunar And Planetary Institute. Men, sagde Kiefer, er det også muligt, at der var en tektonisk begivenhed, der indtraf først og forårsagede det ændrede klima: "Det er et spørgsmål om kylling og æg."
Når vi ser på en planets fortid, sagde Kiefer, er vi nødt til at forstå, hvordan planeten fungerer som en helhed: "Vi er nødt til at tænke på Venus som et system. Hvad lavede klimaet? Hvad gjorde atmosfæren og udgasningen til atmosfæren? Drev tektonikken den atmosfæriske evolution, eller drev den atmosfæriske evolution den tektoniske evolution? Eller mere sandsynligt, nogle af begge.”
Djævelen er i tidsskalaen
Det hjælper at være klar over hvad vi mener, når vi taler om beboelighed. For når du hører ordet beboelig, tænker du måske på faktorer fra temperatur til strålingsmængde til ilt i atmosfæren - alle de ting, som mennesker har brug for for at overleve. Men i planetvidenskabelige termer bruges ordet på en meget mere begrænset måde. Det refererer udelukkende til en planet, der har overfladetemperaturer mellem 0 og 100 grader Celsius, hvor vand kan eksistere som en væske.
"Jeg definerer planetarisk beboelighed som evnen til at opretholde tempererede overfladeforhold," sagde planetarisk beboelighedsekspert Stephen Kane fra University of California, Riverside. "Det betyder inden for et snævert interval - og det er et ekstraordinært smalt interval - at tillade flydende overfladevand over en lang periode."
Det er påvirket af alt fra magnetiske felter til planetens størrelse til tilstedeværelsen af en måne. Faktisk er der et væld af faktorer, der kan have en effekt på overfladetemperaturer og ingen nem måde at sige, hvordan en ideelt beboelig planet ville se ud.
Men selvom forholdene var perfekte, og Venus havde de nødvendige overfladetemperaturer på et tidspunkt i sin historie, det kan stadig ikke være nok til, at det har været meningsfuldt beboeligt - og det er på grund af de krævede tidsskalaer. Dybest set tager det lang, lang tid for noget lignende liv at dukke op.
"Nøglen til beboelighed er ikke bare at opnå den nødvendige temperatur for flydende overfladevand, men at opretholde det," sagde Kane. "Og at bevare det er den virkelig, virkelig svære del."
Det er til debat, præcis hvor lang tid en stabil overfladetemperatur er nødvendig for livets fremkomst og hvordan det liv, du tænker på, er komplekst, men de nødvendige tidsskalaer er sandsynligvis i størrelsesordenen milliarder af flere år.
Det skete på Jorden, overfladetemperaturer opretholdes gennem processer som pladetektonik. Men vi ved ærligt talt ikke, hvor almindeligt det er. Måske er de fleste klippeplaneter som Jorden, og de har pladetektonik eller andre mekanismer, som gør det muligt for dem at nå stabile temperaturer i det nødvendige område i lange perioder. Eller måske ligner de fleste klippeplaneter mere Venus, og betingelserne for liv er forsvindende sjældne.
Vores planet kan være et usandsynligt kosmisk lykketræf.
Relevans ud over solsystemet
I betragtning af usikkerheden om Venus' tidligere beboelighed, kan det virke rimeligt at spørge, hvorfor vi overhovedet skulle bekymre os. Selvom der var en kort periode, hvor liv kunne være opstået på planeten, er sandsynligheden for, at der bor noget der nu, meget lav. (Der er nogle teorier om, at der kunne være mikrober, der lever i den venusiske atmosfære, men beviserne for dette er heftigt diskuteret i bedste fald.)
Men Venus er ikke kun vigtig i sig selv. Det er også repræsentativt for andre planeter i vores galakse.
Grunden til, at så mange planetforskere er interesserede i at forstå Venus og dens historie, er, at den kan fortælle os meget om, hvordan andre planeter i andre systemer kan se ud. Selvom vi ikke kan besøge disse verdener eller observere dem tæt på, kan vi gøre det med Venus. Hvis vi vil forstå exoplaneter, og især hvis vi vil identificere potentielt beboelige exoplaneter, skal vi først forstå planeterne i vores baghave.
"Det bliver virkelig, virkelig svært at udlede betingelserne for en exoplanet. Det er en rigtig stor udfordring," sagde Kane. "Fordi det er en slutning - vi skal ikke dertil, vi lander ikke på overfladen af en exoplanet - så slutningen kommer fra en model." Og den model er skabt ud fra data fra vores solsystem.
"Hvis vi ikke får det rigtigt for vores solsystem, får vi det ikke rigtigt for en exoplanet," sagde han.
På den anden side, hvis Venus faktisk var beboelig på et tidspunkt, så åbner det døren for, at et stort antal exoplaneter også er potentielt beboelige.
"Hvis Venus havde en betydelig beboelig periode, tror jeg, det er ret dybt," sagde Kane. Det kan være, at dette er en tilstand, hvor klippeplaneter i en vis afstand fra deres stjerner naturligt efterår med naturlige tilbagekoblingssløjfer i en vandkredsløb, der har tendens til muligheden for overfladevæske vand. "Og det ville fortælle os meget om, hvorvidt vi kan forvente den slags forhold andre steder."
Nye missioner, nye data
Så meget som vi ikke ved om Venus' historie, vil vi snart lære mere. Med en trio af missioner skal udforske Venus i det næste årti, får vi nye målinger af planetens atmosfære og topografi, og det kan fortælle os om dens historie.
Ved at se på faktorer som forholdet mellem brint og en af dets isotoper, deuterium, i Venus atmosfære, vil forskerne kunne se, om planeten mistede betydelige mængder vand over tid. Og ved at måle mængderne af ædelgasser kan de lære om, hvordan atmosfæren bliver fejet væk af solvinde og tabt fra atmosfæren. Andre dele af de kommende missioner vil afsløre mere information om vulkansk aktivitet på planeten og om dens indre.
Disse tre missioner vil tage os et skridt tættere på at forstå den komplekse, smukke, helvedes planet ved siden af. Men uanset hvor der er videnskabsmænd, er der altid flere spørgsmål.
"Det vil være et ekstra sæt af spor," sagde Kiefer. "Får vi alle svarene? Nej. Vi kommer tilbage med flere missioner, som vi har brug for. Men det er det næste sæt af spor."
Redaktørens anbefalinger
- Inde i den skøre plan om at øse op og få lidt af Venus-stemningen med hjem
- Hvordan 'helvedesplaneten' dækket af lavahave kom så tæt på sin stjerne
- NASA er muligvis nødt til at grave dybere efter beviser for liv på Mars
- Borgerforskere hjælper med at opdage en Jupiter-lignende planet 379 lysår væk
- MIT-forskere detaljerer planer for private missioner for at søge efter liv på Venus
