Mars? Se on vanha uutinen. Tervetuloa Venuksen vuosikymmeneen

Mitä tulee aurinkokunnan tutkimiseen, viime vuosikymmenet ovat kiistatta keskittyneet Marsissa vierailemiseen. Punainen planeetta nostaa planeettatieteen ymmärryksemme suurelta osin rovereiden lähettämisestä sen pinnalle ja suunnitelmien tekemisestä mahdollisia miehistötehtäviä varten. Mutta entä toinen planeetan naapurimme? Missä on rakkaus Venukseen?

Vuosikymmeniä kestäneen huomiotta jättämisen jälkeen Venukseen on tulossa pian kolme tehtävää: NASA: n DAVINCI+ ja VERITASja Euroopan avaruusjärjestön Kuvitella. Kaikki nämä kolme tehtävää hyväksyttiin äskettäin, ja niiden tarkoituksena on käynnistää 2020-luvun lopulla tai 2030-luvun alussa.

Tämä on jo kauan myöhässä, sillä vaikka joskus avaruusalukset heilauttavat Venuksen ohi matkalla jonnekin muualle, Viimeksi NASA lähetti tehtävän nimenomaan Venukseen, kun Magellan-kiertoradalla laukaistiin aina sisään 1989. Kolmen vuosikymmenen aikana maan suurin avaruusjärjestö ei ole käynyt viereisellä planeetalla.

Selvittääksemme miksi näin on ja kuullaksemme, mitä voimme oppia kolmesta uudesta tehtävästä, puhuimme kahden Venus-asiantuntijan kanssa: Jenny Whitten, NASAn tulevan VERITAS-operaation tiederyhmän jäsen ja Jean-Luc Margot, planeettatieteilijä, joka johti hiljattain tutkimusta sisään Venuksen perusominaisuudet.

Venus on mysteeri

Ensimmäinen asia, joka on ymmärrettävä Venuksesta, on se, kuinka vähän tiedämme paikasta ja kuinka paljon avoimia kysymyksiä on jäljellä. Meillä ei ole planeetan geologisen historian aikajanaa, eikä ole yksimielisyyttä siitä, miltä varhainen Venus näytti. Verrattuna muihin paikkoihin, kuten Marsiin tai kuuhun, meillä ei ole yleiskuvaa siitä, miltä planeetta näytti ajan mittaan ja miten se kehittyi nykyiseen tilaan.

"Noin miljardi vuotta sitten emme tiedä, mitä tapahtui. Geologisia tietoja ei ole, Whitten sanoi.

Meillä ei ole aavistustakaan siitä, millainen planeetta on sisällä, mikä jättää monia ongelmia ilmaan. "Emme tiedä Venuksen ytimen kokoa", Margot sanoi. "Emme tiedä, onko ydin nestemäistä vai kiinteää - epäilemme sen olevan nestemäistä, mutta emme tiedä varmasti. Ja se ohjaa planeetan koko lämpökehitystä” sen magneettikentän ja spinin suhteen. Joten "on todella tärkeää saada hyvä arvio sen ytimen koosta."

Tiedämme, että Venus on peitetty tuhansilla tulivuorilla - enemmän kuin mikään muu planeetta aurinkokuntamme - mutta emme ole varmoja, ovatko ne aktiivisia vai eivät. "Vulkanismi on erittäin tärkeää, koska Venuksella näin vapautamme lämpöä ja haihtuvia aineita, kuten vettä ja kaasuja, jotka voivat olla tärkeitä elämälle", Whitten selitti. "Joten se, mitä todella yritämme ymmärtää tulivuoren historiassa, on Venuksen asuttavuus."

Ja mitä tulee planeetan pintaan, on vääntyneitä, epämuodostuneita alueita, joita yritämme edelleen käsittää. "Venuksella on näitä outoja maastoja, joita kutsutaan tesseraiksi ja jotka voivat olla analogeja Maan mantereille, mutta emme ole varmoja siitä, miten ne muodostuivat", Margot sanoi. "Se on tärkeä osa Venuksen geologista historiaa."

Outo peto

Toinen asia, joka on ymmärrettävä Venuksesta, on, että se on outo paikka. Sen paksu ilmakehä on täynnä rikkihappopilviä, ja se vangitsee lämmön niin tehokkaasti, että pinnalla on kuumempaa kuin Merkuriuksella, vaikka se on kauempana auringosta. Mikä kummallisinta, ilmapiiri pyörii 60 kertaa nopeampi kuin planeetta alla. Itse asiassa se pyörii niin nopeasti, että se voi jopa vaikuttaa kuinka kauan siellä kestää päivä.

Ja mitä tulee dramaattisiin geologisiin tapahtumiin, Venuksella on yksi mahdollisuus, joka todella kestää: sen pinta voi sulaa kokonaan ja uudistua muutaman sadan miljoonan vuoden välein tapahtumissa ns pinnoitukset. Teorian mukaan planeetta tuottaa niin paljon lämpöä, että se lopulta tunkeutuu pinnan läpi tulivuoret, jotka purkautuvat koko planeetalla, sulavat pois iskukraattereita ja tasoittavat kaikkea pinta ulos.

"Venus saattoi kokea koko planeetan merkittävän uudelleenpinnan 700 miljoonaa vuotta sitten", Margot selitti. "Sillä on saattanut olla useita täydellisiä pinnoituksia historiansa aikana, emmekä ymmärrä, miten se toimii… Se on episodinen, katastrofaalinen pinnan sulaminen, mikä on todella kiehtova prosessi."

Maan paha kaksos

Yksi syy siihen, miksi tutkijat ovat niin kiinnostuneita Venuksesta, on se, että se on suuressa mittakaavassa hyvin samanlainen kuin Maa. Se on vertailukelpoinen kooltaan, massaltaan ja tiheydeltä. Venuksen pinnalla on saattanut joskus olla valtameriä, ja se olisi voinut jopa olla asuttava jossain vaiheessa menneisyytensä. Se on myös kivinen planeetta, ja se on muodostunut samanlaiseen paikkaan aurinkokunnassa. Tämä tarkoittaa, että voimme olettaa, että nämä kaksi planeettaa on valmistettu suunnilleen samanlaisesta materiaalista.

Mutta nykyään nämä kaksi planeettaa ovat hyvin erilaisia. Venuksen ilmakehä on murskaavan tiheä, sillä se on 100 kertaa suurempi kuin maan pinnan paine. 900 Fahrenheit-astetta pintalämpötila on tarpeeksi kuuma sulamaan lyijyä, ja planeetta on menettänyt kaiken veden, jota sillä on koskaan ollut, jättäen kuivan, epävieraanvaraisen kuoren.

"Maan ja Venuksen välillä on paljon yhtäläisyyksiä", Whitten sanoi. "Mutta he ovat kehittyneet hyvin eri tavalla. Joten yritämme ymmärtää miksi."

Tutkijat uskovat, että Maan ja Venuksen välinen ero saattoi johtua korkeammista lämpötiloista Venus johti siihen, että enemmän vettä haihtui ilmakehään, jossa auringonvalo osui siihen ja hajosi vedyksi ja happi. Vety pakeni avaruuteen, mutta ei koskaan palannut, jättäen planeetan kuivaksi.

Mutta tämä on oletus, emmekä tiedä milloin se tapahtui, koska on niin paljon, mitä emme tiedä Venuksen historiasta ja siitä, miten se eroaa Maasta. "Jos yritämme ymmärtää omaa planeettamme ja kuinka maanpäälliset planeetat kehittyvät, Venus on todella tärkeä", Margot sanoi. "Ja tiedossamme ja ymmärryksessämme on valtavia aukkoja."

Maan ja Venuksen välisistä eroista lisääminen on tärkeää myös eksoplaneettojen tutkimisen kannalta. Kun näemme kaukaisia ​​planeettoja, jotka ovat Maan kokoisia, ovatko ne enemmän Maata vai Venusta? Meidän on ymmärrettävä oman aurinkokuntamme planeettojen kehitys, jotta voimme paremmin ymmärtää, miltä muiden järjestelmien planeetat voivat näyttää.

Unohtunut helmi

Kun otetaan huomioon kaikki tärkeät kysymykset Venuksesta, joihin meidän on vielä vastattava, ja koska se on naapuriplaneettamme vieressä, saatat ihmetellä, miksi Venusta ei ole tutkittu enemmän. Miksi Mars saa kaiken huomion?

Ensinnäkin Venus on vain erittäin vaikea vierailla. Jotta voit yrittää lähettää luotain sen pinnalle, sinun on kohdattava äärimmäisiä olosuhteita, jotka ovat vihamielisiä elektroniikkaa ja ihmisiä kohtaan. Pintaan kohdistuva paine vastaa painetta 900 metrin syvyydessä veden alla, "niin avaruusaluksenne näyttää kuin sukellusvene, koska se on ainoa tapa selviytyä murskauspaineista ja lämpötiloista", Margot sanoi. "Mikään ei ole säilynyt Venuksen pinnalla yli kahteen tuntiin."

Meillä on myös ennakkoluulomme sellaisten planeettojen etsimisessä, jotka näyttävät voivan isännöidä elämää sellaisena kuin me sen ymmärrämme. Kun katsot Marsia, se on vieras paikka, mutta voit kuvitella siellä asuvia ihmisiä, vaikkakin avaruuspukujen ja huolellisesti rakennettujen elinympäristöjen kanssa. Venus ei näytä etäisesti houkuttelevalta.

"Ajattelimme pitkään, että Venus on epävieraanvarainen - mitä se nyt on", Margot sanoi. "Mutta emme olleet ymmärtäneet, että se olisi voinut olla vieraanvarainen aurinkokunnan varhaisessa historiassa."

Voi olla, että Venuksella on edelleen vihjeitä siitä, olisiko elämää voinut olla siellä jossain vaiheessa menneisyyttään. "Ja yksi tieteen suurimmista kysymyksistä koskee elämää ja asumista", Margot lisäsi.

Ja pelissä voi olla jonkin verran globaalia politiikkaa. "Avaruuskilpailun aikana Neuvostoliitto todella keskitti voimansa Venukseen, joten he olivat perustaneet Venus-ohjelman pitkään", Whitten sanoi. Yhdysvallat sen sijaan keskittyi enemmän Marsiin. Vaikka avaruustutkimuksessa tehdään nykyään paljon enemmän kansainvälistä yhteistyötä, on luultavasti edelleen olemassa kylmän sodan perintö, joka suuntaa NASAn kohti Marsia ja pois Venuksesta.

Mutta nyt, vihdoin, kolmen äskettäin hyväksytyn Venuksen tehtävän myötä, palaamme takaisin tähän kiehtovaan paikkaan oppiaksemme lisää.

"Se oli masentavaa monille planeetatieteilijöille, että Venusta jätettiin huomiotta niin pitkään", Margot sanoi. "Mutta nyt on todella jännittävää, että palaamme vihdoin takaisin."

Kolme uutta tehtävää

Kolme uutta Venusian tutkimusmatkailijaa ovat kaksi NASA-tehtävää, DAVINCI+ ja VERITAS, sekä yksi Euroopan avaruusjärjestön tehtävä, EnVision. Ettei kuvittele, että kilpailevien Venus-tehtävien välillä on vihamielisyyttä, molemmat tutkijat, joiden kanssa puhuimme, ilmaisivat ilonsa ja innostuneensa siitä, että heillä on useita tehtäviä kerätä tietoja tältä planeetalta.

Kolme tehtävää täydentävät toisiaan: DAVINCI+ tarkastelee Venuksen ilmakehää, VERITAS tarkastelee Venus globaalilla tasolla, ja EnVision kuvaa noin neljänneksen pinnasta paljon kohdennetummin tapa. Myös instrumentit ovat erilaisia, sillä EnVisionissa on sekä tutkakuvaus että kaikuluotain pinnan alle katsomiseen.

"VERITAS aikoo tarkastella syvää maanalaista litosfääriä", Whitten selitti. "Mutta EnVisionin avulla he voivat katsoa hyvin lähellä olevaa maanalaista pintaa ymmärtääkseen, mikä sen rakenne voisi olla."

Kun nämä kolme tehtävää yhdistetään, meidän pitäisi pystyä oppimaan Venuksesta ylhäältä alas, paksusta ilmakehästä aina sen syvään ytimeen. Lopulta voisimme oppia tästä planeettasta yhtä paljon kuin sen paremmin tutkitusta sisaresta Marsista.

"Kullakin näistä [tehtävistä] on eri painopisteet", Whitten sanoi. "Mutta kaiken kaikkiaan kaikki nämä kolme kertovat meille, että Venus on avain ymmärtämään mitä maan päällä tapahtuu. Se on erittäin jännittävää, mahdollisuus saada Mars-ohjelman kaltainen Venus-ohjelma."

Toimittajien suositukset

• Tästä syystä tutkijat ajattelevat, että elämä on voinut kukoistaa "helvettiplaneetalla" Venuksella
• Lentojarrutuksen taide ja tiede: avain Venuksen tutkimiseen
• Venuksen vulkaaninen toiminta on jättänyt sille lommoisen ulkokuoren
• Kaksi avaruusalusta työskenteli yhdessä saadakseen tietoa Venuksen magneettikentästä
• 30-vuotias magnetosfäärin tutkimustehtävä päättyy