Zašto znanstvenici misle da je život nekada cvjetao na paklenom planetu Veneri

Kada danas pogledate Veneru, ne čini se baš gostoljubivim mjestom. S temperaturom površine višom od pećnice, atmosferskim tlakom jednakim dubini od 3000 stopa u oceanu, i nigdje nema tekuće vode što smo vidjeli, čini se kao suprotnost ugodnom okruženju u kojem bi život mogao izroniti.

No u posljednjem desetljeću znanstvenici su se počeli pitati je li ovaj "pakleni planet" nekada mogao biti nastanjiv. Prije nekoliko milijardi godina, Venera je mogla biti hladnije, vlažnije mjesto, s oceanima poput naših ovdje na Zemlji.

Čak je moguće da je prije mnogo vremena Venera mogla biti podložna životu - ali u jednom trenutku nešto je pošlo drastično po zlu.

Kako bismo saznali što bi bilo potrebno da naš drugi susjedni planet bude nastanjiv i zašto više nije, razgovarao s dva stručnjaka za Veneru o tome što znamo o povijesti Venere - i onome što još ne znamo, ali bi moglo uskoro naučiti.

Priča o dva planeta

Koliko god se ta dva planeta danas razlikuju, Venera i Zemlja nekad su bile vrlo slične. Dva su planeta slične veličine i nastali su od sličnih materijala u najranijoj fazi Sunčevog sustava. Također su oboje unutar granice u Sunčevom sustavu koja se naziva snježna linija, a to je točka na kojoj voda formira ledena zrnca.

Postoje neke razlike — Venera je bliža Suncu i stoga prima više topline, a gustoća je manje od Zemlja, i ona se sporije okreće - ali općenito, dva su planeta mogla slijediti vrlo sličan put u svojim ranim godine.

Stoga je moguće, iako osporeno, da je Venera u svojoj dalekoj prošlosti mogla imati vodene oceane. A studija NASA-inih planetarnih znanstvenika 2016., na primjer, simulirao je povijesne klimatske uvjete na Veneri i otkrio da ako su oceani prisutni, planet mogao održavati stabilne temperature između 20 i 50 stupnjeva Celzijusa oko tri milijarde godine.

Ali ovi modeli su zahtijevali da voda već postoji na planetu, a diskutabilno je je li to bio slučaj.

Bez obzira na to je li tamo bilo vode ili ne, znanstvenici se slažu da Venera nije bila udobna. U nekom trenutku, Zemlja i Venera su se oštro razišle i Venera je ušla u ono što se naziva faza staklenika. Više temperature uzrokovale su isparavanje površinske vode, stvarajući vodenu paru u atmosferi, koju je sunčeva svjetlost podijelila na kisik i vodik, koji su zatim izgubljeni u svemiru. Staklenički plinovi nakupljaju se u atmosferi, podižući temperature još više. Smatra se da je tako Venera postala pakleno mjesto kakvo je danas.

No, ove promjene nisu utjecale samo na atmosferu planeta. Promjene u atmosferi također utječu na tektoniku planeta. Budući da se površina planeta zagrijava brže od njegove unutrašnjosti, manje je kretanja materijala unutar planeta. A smatra se da je aktivna tektonika, kakvu imamo na Zemlji važno za stanovanje jer stabilizira klimu. Uz manje tektonske aktivnosti, planetu bi moglo biti teže reciklirati vodu, čineći ga manje gostoljubivim za potencijalni život.

“Znamo da je Venera postala toplija. Znamo da je izgubila vodu. Ti poznati gubici promijenit će tektoniku”, objasnio je stručnjak za tektoniku Venere Walter Kiefer s Lunarnog i planetarnog instituta. Međutim, rekao je Kiefer, također je moguće da je postojao tektonski događaj koji se prvi dogodio i uzrokovao izmijenjenu klimu: "To je pitanje kokoši i jajeta."

Kad gledamo prošlost planeta, rekao je Kiefer, moramo razumjeti kako planet funkcionira kao cjelina: “Moramo razmišljati o Veneri kao sustavu. Što je radila klima? Što je radila atmosfera i ispuštanje plina u atmosferu? Je li tektonika pokrenula atmosfersku evoluciju ili je atmosferska evolucija pokrenula tektonsku evoluciju? Ili vjerojatnije, nešto od oboje.”

Vrag je u vremenskoj skali

Pomaže biti jasan što mislimo kada govorimo o nastanjivosti. Jer kad čujete riječ nastanjivo, mogli biste pomisliti na čimbenike od temperature do količine zračenja do kisika u atmosferi - sve stvari koje su ljudima potrebne za preživljavanje. Ali u smislu planetarne znanosti, riječ se koristi na mnogo ograničeniji način. Odnosi se isključivo na planet čija je površinska temperatura između 0 i 100 stupnjeva Celzijusa, gdje voda može postojati kao tekućina.

“Planetarnu nastanjivost definiram kao sposobnost održavanja umjerenih površinskih uvjeta”, rekao je stručnjak za planetarnu nastanjivost Stephen Kane sa Sveučilišta Kalifornija, Riverside. "Što znači unutar uskog raspona - a to je izuzetno uzak raspon - omogućiti površinsku tekuću vodu tijekom dugog vremenskog razdoblja."

Na to utječe sve, od magnetskih polja preko veličine planeta do prisutnosti mjeseca. Zapravo, postoji gomila čimbenika koji mogu utjecati na površinske temperature i nema jednostavnog načina da se kaže kako bi izgledao idealno nastanjiv planet.

Ali čak i da su uvjeti bili savršeni, a Venera je imala potrebne površinske temperature u nekom trenutku svoje povijesti, to još uvijek možda nije dovoljno da bi bilo smisleno useljivo - i to zbog potrebnih vremenskih okvira. U osnovi, potrebno je puno, puno vremena da se pojavi bilo što poput života.

"Ključ nastanjivosti nije samo postizanje potrebne temperature za površinsku tekuću vodu, već to i održavanje", rekao je Kane. "A njegovo održavanje je stvarno, stvarno težak dio."

Za raspravu je točno koliko dugo je potrebna stabilna površinska temperatura za pojavu života i kako život o kojem razmišljate je složen, ali potrebni rokovi vjerojatno su reda veličine milijardi godine.

To se dogodilo na Zemlji, površinske temperature se održavaju kroz procese poput tektonike ploča. Ali iskreno ne znamo koliko je to uobičajeno. Možda je većina stjenovitih planeta poput Zemlje i imaju tektoniku ploča ili druge mehanizme koji im omogućuju postizanje stabilnih temperatura u potrebnom rasponu tijekom dugih vremenskih razdoblja. Ili je možda većina stjenovitih planeta sličnija Veneri, a uvjeti potrebni za život su nevjerojatno rijetki.

Naš bi planet mogao biti malo vjerojatan kozmički slučaj.

Važnost izvan Sunčevog sustava

S obzirom na neizvjesnost oko Venerine prošlosti nastanjivosti, moglo bi se činiti razumnim zapitati se zašto bismo uopće trebali brinuti. Čak i ako je postojalo kratko razdoblje u kojem se život mogao pojaviti na planetu, vjerojatnost da tamo nešto živi sada je vrlo mala. (Postoje neke teorije da bi u Venerinoj atmosferi mogli živjeti mikrobi, ali dokazi za to su žestoko raspravljalo u najboljem slučaju.)

Ali Venera nije važna samo sama po sebi. Također je predstavnik drugih planeta u našoj galaksiji.

Razlog zašto su mnogi planetarni znanstvenici zainteresirani za razumijevanje Venere i njezine povijesti je taj što nam može reći puno o tome kakvi bi drugi planeti u drugim sustavima mogli biti. Iako ne možemo otići i posjetiti te svjetove ili ih promatrati izbliza, to možemo učiniti s Venerom. Ako želimo razumjeti egzoplanete, a posebno ako želimo identificirati potencijalno nastanjive egzoplanete, prvo moramo razumjeti planete u našem dvorištu.

“Zaključak o uvjetima za postojanje egzoplanete bit će jako, jako težak. To je stvarno veliki izazov - rekao je Kane. "Zato što je to zaključak - ne idemo tamo, ne slijećemo na površinu egzoplanete — tako da zaključak dolazi iz modela.” A taj model je stvoren na temelju podataka iz našeg sunčevog sustava.

"Ako ne idemo kako treba za naš solarni sustav, ne idemo dobro ni za egzoplanet", rekao je.

S druge strane, ako je Venera doista bila nastanjiva u nekom trenutku, onda to otvara vrata za veliki broj egzoplaneta da također budu potencijalno nastanjivi.

"Ako je Venera imala značajan nastanjivi period, mislim da je to prilično važno", rekao je Kane. Moguće je da je to stanje u koje prirodno dolaze stjenoviti planeti na određenoj udaljenosti od svojih zvijezda pada, s prirodnim petljama povratne sprege vodenog ciklusa koje teže mogućnosti površinske tekućine voda. "A to bi nam mnogo reklo o tome možemo li očekivati ​​takve uvjete negdje drugdje."

Nove misije, novi podaci

Koliko god ne znamo o povijesti Venere, uskoro ćemo saznati više. S trio misija planira istražiti Veneru u sljedećem desetljeću, dobit ćemo nova mjerenja atmosfere i topografije planeta, a to nam može reći o njegovoj povijesti.

Promatrajući faktore poput omjera vodika i jednog od njegovih izotopa, deuterija, u Venerinom atmosfere, znanstvenici će moći vidjeti je li planet izgubio značajne količine vode vrijeme. A mjerenjem količine plemenitih plinova mogu saznati kako sunčevi vjetrovi odnose atmosferu i gube je iz atmosfere. Ostali dijelovi nadolazećih misija otkrit će više informacija o vulkanskim aktivnostima na planetu io njegovoj unutrašnjosti.

Ove tri misije odvest će nas korak bliže razumijevanju složenog, prekrasnog, paklenog planeta u susjedstvu. Ali gdje god ima znanstvenika, uvijek ima više pitanja.

"Bit će to dodatni niz tragova", rekao je Kiefer. “Hoćemo li imati sve odgovore? Ne. Vratit ćemo se s više misija koje su nam potrebne. Ali to je sljedeći niz tragova."

Preporuke urednika

• Unutar ludog plana pokupiti i donijeti kući malo atmosfere Venere
• Kako se 'pakleni planet' prekriven oceanima lave toliko približio svojoj zvijezdi
• NASA će možda morati dublje kopati u potrazi za dokazima života na Marsu
• Građanski znanstvenici pomažu otkriti planet sličan Jupiteru udaljen 379 svjetlosnih godina
• Istraživači s MIT-a detaljno razrađuju planove za privatne misije u potrazi za životom na Veneri