Mars? Det er gamle nyheder. Velkommen til Venus' årti

Når det kommer til at udforske solsystemet, har de seneste årtier unægtelig været fokuseret på at besøge Mars. Fra at sende rovere til overfladen til at lægge planer for eventuelle bemandede missioner dér, er den røde planet stor i vores forståelse af planetarisk videnskab. Men hvad med vores anden planetariske nabo? Hvor er kærligheden til Venus?

Indhold

  • Venus er et mysterium
  • Et mærkeligt udyr
  • Jordens onde tvilling
  • En overset perle
  • Tre nye missioner

Efter årtier med at være blevet overset, vil der snart være tre missioner på vej til Venus: NASA'S DAVINCI+ og VERITAS, og Den Europæiske Rumorganisations EnVision. Alle disse tre missioner blev for nylig godkendt og sigter mod at blive lanceret i slutningen af ​​2020'erne eller begyndelsen af ​​2030'erne.

Dette er længe ventet, da rumfartøjer nogle gange vil svinge forbi Venus på vej et andet sted hen, sidste gang NASA sendte en mission specifikt til Venus, blev Magellan orbiteren opsendt helt tilbage i 1989. I de tre årtier, der er gået siden, har den største rumfartsorganisation på Jorden ikke besøgt planeten ved siden af.

Relaterede

  • Inde i den skøre plan om at øse op og få lidt af Venus-stemningen med hjem
  • Hvor meget brændstof er der tilbage i denne 20 år gamle Mars-bane?
  • Det er 2 år siden, at Perseverance-roveren landede på Mars

For at finde ud af hvorfor det er, og for at høre om, hvad vi kunne lære af de tre nye missioner der, talte vi med to Venus-eksperter: Jenny Whitten, videnskabsteammedlem af NASAs kommende VERITAS-mission, og Jean-Luc Margot, en planetarisk videnskabsmand, der for nylig ledede en undersøgelse ind i Venus' grundlæggende egenskaber.

NASA's tilbagevenden til Venus

Venus er et mysterium

Den første ting at forstå om Venus er, hvor lidt vi ved om stedet, og hvor mange åbne spørgsmål der er tilbage. Vi har ikke en tidslinje for planetens geologiske historie, og der er ingen konsensus om, hvordan tidlig Venus så ud. Sammenlignet med andre steder som Mars eller månen, har vi ikke et overblik over, hvordan planeten så ud over tid, og hvordan den udviklede sig til den tilstand, den er i i dag.

»For omkring en milliard år siden ved vi ikke, hvad der foregik. Der er ingen geologisk optegnelse," sagde Whitten.

Vi aner heller ikke, hvordan planeten er indeni, hvilket efterlader mange problemer i luften. "Vi kender ikke størrelsen af ​​Venus' kerne," sagde Margot. "Vi ved ikke, om kernen er flydende eller fast - vi formoder, at det er flydende, men vi ved det ikke med sikkerhed. Og det driver hele planetens termiske udvikling" i form af dens magnetfelt og dens spin. Så "det er virkelig vigtigt at få et godt skøn over størrelsen af ​​dens kerne."

Venus - 3D-perspektivvisning af Maat Mons.
Venus – 3D-perspektivbillede af Maat Mons.NASA/JPL

Vi ved, at Venus er dækket af tusindvis af vulkaner - mere end nogen anden planet i vores solsystem - men vi er ikke sikre på, om de er aktive eller ej. "Vulkanisme er meget vigtig, fordi på Venus er det sådan, vi frigiver varme og frigiver flygtige stoffer fra det indre, som vand og gasser, der kan være vigtige for livet," forklarede Whitten. "Så det, vi virkelig forsøger at forstå med den vulkanske historie, er Venus' beboelighed."

Og når det kommer til planetens overflade, er der snoede, deforme områder, som vi stadig forsøger at fatte. "Der er disse mærkelige terræner på Venus kaldet tesserae, som kan være analoge til Jordens kontinenter, men vi er ikke sikre på, hvordan de er dannet," sagde Margot. "Det er en vigtig del af Venus' geologiske historie."

Et mærkeligt udyr

Foto af Venus.
NASA/JPL

Den anden ting at forstå om Venus er, at det er et underligt sted. Dens tykke atmosfære er krydret med skyer af svovlsyre, og den fanger varmen så effektivt, at den er varmere på overfladen der, end den er på Merkur, på trods af at den er længere fra solen. Mest mærkeligt er det, at atmosfæren roterer 60 gange hurtigere end planeten under. Faktisk roterer den så hurtigt, at den endda kan påvirke hvor længe en dag der varer.

Og med hensyn til dramatiske geologiske begivenheder har Venus én mulighed, der virkelig tager kagen: Dens overflade kan fuldstændig smelte og blive reformeret hvert par hundrede millioner år, i begivenheder kaldet genopbygninger. Teorien er, at planeten genererer så meget varme, at den til sidst sprænger gennem overfladen via vulkaner, der bryder ud over hele planeten, smelter nedslagskratere væk og udjævner alt på overfladen ud.

På et Magellan-billede kaldet
På et Magellan-billede kaldet "Kraterfarmen" ser vi den mærkværdige lagdeling af vulkansk aktivitet og nedslagskratere.NASA/JPL

"Venus kan have haft en større genopbygning af hele planeten for 700 millioner år siden," forklarede Margot. "Den kan have haft flere fuldstændige genoplivninger i løbet af sin historie, og vi forstår ikke, hvordan det virker... Det er en episodisk, katastrofal smeltning af overfladen, hvilket er en virkelig fascinerende proces."

Jordens onde tvilling

 Kunstnerindtryk af en varm, tyk CO2-rig atmosfære (til venstre) og nutidens Jord.
Tobias Stierli/NCCR PlanetS

En af grundene til, at forskere er så interesserede i Venus, er, at den i stor skala minder meget om Jorden. Det er sammenligneligt i sin størrelse, masse og tæthed. Venus kan engang have haft oceaner på sin overflade, og kunne endda have været beboelig på et tidspunkt i sin fortid. Det er også en stenet planet, og dannet på et lignende sted i solsystemet. Det betyder, at vi kan antage, at de to planeter er lavet af nogenlunde ens materiale.

Men i dag er de to planeter meget forskellige. Venus atmosfære er knusende tæt ved 100 gange trykket af Jordens ved dens overflade. Ved 900 grader Fahrenheit er overfladetemperaturen varm nok til at smelte bly, og planeten har mistet alt det vand, den nogensinde har haft, og efterladt et tørt, ugæstfrit skal.

"Der er mange ligheder mellem Jorden og Venus," sagde Whitten. »Men de har udviklet sig meget forskelligt. Så vi prøver at forstå hvorfor."

Forskere tror, ​​at divergensen mellem Jorden og Venus kan være sket på grund af de højere temperaturer Venus førte til, at mere vand blev fordampet til atmosfæren, hvor det blev ramt af sollys og spaltet til brint og ilt. Brinten undslap ud i rummet, for aldrig at vende tilbage, og efterlod planeten tør.

Men dette er en antagelse, og vi ved ikke, hvornår det skete, da der er så meget, vi ikke ved om Venus' historie, og hvordan den adskiller sig fra Jorden. "Hvis vi forsøger at forstå vores egen planet, og hvordan jordiske planeter udvikler sig, er Venus virkelig afgørende," sagde Margot. "Og der [er] store huller i vores viden og forståelse af det."

At lære mere om forskellene mellem Jorden og Venus er også vigtigt for studiet af exoplaneter. Når vi ser fjerne planeter, som er på størrelse med Jorden, er de så mere som Jorden eller mere som Venus? Vi er nødt til at forstå udviklingen af ​​planeter i vores eget solsystem for at få bedre styr på, hvordan planeter i andre systemer kan se ud.

En overset perle

I betragtning af alle de vigtige spørgsmål om Venus, vi stadig skal besvare, og i betragtning af at det er vores naboplanet ved siden af, kan du undre dig over, hvorfor Venus ikke er blevet mere udforsket. Hvorfor får Mars al opmærksomheden?

Det kan være, at Venus stadig har spor om, hvorvidt liv kunne have eksisteret der på et tidspunkt i fortiden. "Og et af videnskabens største spørgsmål handler om liv og beboelighed."

For det første er Venus bare meget svær at besøge. For at prøve at sende en sonde til overfladen, skal du kæmpe med ekstreme forhold, der er fjendtlige over for elektronik såvel som mennesker. Trykket på overfladen svarer til trykket 900 meter under vandet, ”så dit rumfartøj ser ud som en ubåd, fordi det er den eneste måde, den kan overleve de knusende tryk og temperaturer," Margot sagde. "Intet har overlevet på overfladen af ​​Venus i mere end to timer."

Der er også vores skævhed i forhold til at lede efter planeter, der ser ud som om de kunne være vært for liv, som vi forstår det. Når man ser på Mars, er det et fremmed sted, men man kan forestille sig mennesker, der bor der, dog med rumdragter og omhyggeligt konstruerede levesteder. Venus ser ikke umiddelbart så tiltalende ud.

"I lang tid troede vi, at Venus er ugæstfri - hvilket den er nu," sagde Margot. "Men vi havde ikke forstået, at det kunne have været gæstfrit i solsystemets tidlige historie."

Det kan være, at Venus stadig har spor om, hvorvidt liv kunne have eksisteret der på et tidspunkt i fortiden. "Og et af videnskabens største spørgsmål handler om liv og beboelighed," tilføjede Margot.

Og der kan være en vis grad af global politik på spil. "Under rumkapløbet fokuserede Sovjetunionen virkelig sin indsats på Venus, så de havde etableret et Venus-program i lang tid," sagde Whitten. USA fokuserede på den anden side mere på Mars. Selvom der i dag er meget større internationalt samarbejde inden for rumudforskning, er der uden tvivl stadig en arv fra den kolde krig, der peger NASA mod Mars og væk fra Venus.

Men nu, endelig, med de tre nyligt godkendte missioner til Venus, tager vi tilbage til dette fascinerende sted for at lære mere.

"Det var nedslående for mange planetariske videnskabsmænd, at Venus blev overset så længe," sagde Margot. "Men nu er det virkelig spændende, at vi endelig skal tilbage."

Tre nye missioner

1 af 2

NASAs Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Gengivelse af DAVINCI-sonden, der lander på Venus.NASAs Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

De tre nye venusianske opdagelsesrejsende vil være to NASA-missioner, DAVINCI+ og VERITAS, og en European Space Agency-mission, EnVision. For at du ikke forestiller dig, at der er nogen fjendskab mellem rivaliserende Venus-missioner, udtrykte begge forskere, vi talte med, glæde og begejstring over at have flere missioner for at indsamle data fra denne planet.

De tre missioner vil være komplementære: DAVINCI+ vil se på Venus' atmosfære, VERITAS, vil se på Venus på globalt plan, og EnVision vil afbilde omkring en fjerdedel af overfladen i en meget mere målrettet vej. Instrumenterne vil også være anderledes, da EnVision både har radarbilleddannelse og en ekkolod til at se under overfladen.

"VERITAS vil se på den dybe undergrund og se på litosfæren," forklarede Whitten. "Men med EnVision vil de være i stand til at se på den meget nære undergrund for at forstå, hvad dens struktur kan være."

Med de tre missioner i kombination burde vi være i stand til at lære om Venus fra top til bund, fra den tykke atmosfære helt ned til dens dybe kerne. Til sidst kunne vi lære lige så meget om denne planet som dens bedre udforskede søster, Mars.

"Der er forskellige fokus for hver af disse [missioner]," sagde Whitten. "Men i det hele taget fortæller alle disse tre os, at Venus er en nøgle til at forstå, hvad der foregår på Jorden. Det er meget spændende, udsigten til at have et Venus-program, der ligner et Mars-program."

Redaktørens anbefalinger

  • Her er grunden til, at videnskabsmænd tror, ​​at livet kan have trivdes på 'helvedesplaneten' Venus
  • Kunsten og videnskaben om aerobremsning: Nøglen til at udforske Venus
  • Venus' vulkanske aktivitet har efterladt den med en squishy ydre skal
  • To rumfartøjer arbejdede sammen for at lære om Venus' magnetfelt
  • 30 år gammel mission for at studere magnetosfæren er ved at være slut