Als het gaat om het verkennen van het zonnestelsel, zijn de afgelopen decennia onmiskenbaar gericht geweest op het bezoeken van Mars. Van het sturen van rovers naar het oppervlak tot het maken van plannen voor eventuele bemande missies daar, de rode planeet doemt op in ons begrip van de planetaire wetenschap. Maar hoe zit het met onze andere planetaire buur? Waar is de liefde voor Venus?
Inhoud
- Venus is een mysterie
- Een vreemd beest
- De boze tweelingbroer van de aarde
- Een over het hoofd gezien juweeltje
- Drie nieuwe missies
Na tientallen jaren over het hoofd te zijn gezien, zullen er binnenkort drie missies naar Venus gaan: die van NASA DAVINCI+ en VERITAS, en die van het Europees Ruimteagentschap Zich voorstellen. Alle drie deze missies zijn onlangs goedgekeurd en zullen eind 2020 of begin 2030 van start gaan.
Dit is al lang geleden, want hoewel ruimtevaartuigen soms langs Venus slingeren op weg naar ergens anders, de de laatste keer dat NASA een missie specifiek naar Venus stuurde, was de Magellan-orbiter helemaal terug gelanceerd 1989. In de drie decennia daarna heeft de grootste ruimtevaartorganisatie ter wereld de naastgelegen planeet niet bezocht.
Verwant
- Binnen het gekke plan om een beetje van de Venus-sfeer op te scheppen en mee naar huis te nemen
- Hoeveel brandstof zit er nog in deze 20 jaar oude Mars-orbiter?
- Het is twee jaar geleden dat de Perseverance-rover op Mars landde
Om erachter te komen waarom dat zo is, en om te horen wat we zouden kunnen leren van de drie nieuwe missies daar, spraken we met twee Venus-experts: Jenny Whitten, lid van het wetenschapsteam van NASA's aanstaande VERITAS-missie, en Jean-Luc Margot, een planetaire wetenschapper die onlangs een onderzoek leidde naar binnen De fundamentele eigenschappen van Venus.
NASA's terugkeer naar Venus
Venus is een mysterie
Het eerste dat we moeten begrijpen over Venus is hoe weinig we weten over de plaats en hoeveel open vragen er nog zijn. We hebben geen tijdlijn van de geologische geschiedenis van de planeet en er is geen consensus over hoe de vroege Venus eruit zag. Vergeleken met andere locaties zoals Mars of de maan, hebben we geen overzicht van hoe de planeet er in de loop van de tijd uitzag en hoe ze zich ontwikkelde tot de staat waarin ze zich nu bevindt.
“Ongeveer een miljard jaar geleden, weten we niet wat er aan de hand was. Er is geen geologisch record, 'zei Whitten.
We hebben ook geen idee hoe de planeet er vanbinnen uitziet, waardoor veel problemen in de lucht blijven hangen. "We weten niet hoe groot de kern van Venus is," zei Margot. "We weten niet of de kern vloeibaar of vast is - we vermoeden dat het vloeibaar is, maar we weten het niet zeker. En dat drijft de hele thermische evolutie van de planeet aan” in termen van zijn magnetisch veld en zijn spin. Dus "het is erg belangrijk om een goede schatting te krijgen van de grootte van de kern."
We weten wel dat Venus bedekt is met duizenden vulkanen - meer dan enige andere planeet in ons zonnestelsel - maar we weten niet zeker of ze actief zijn of niet. "Vulkanisme is erg belangrijk omdat we op Venus op die manier warmte vrijgeven en vluchtige stoffen uit het binnenste vrijgeven, zoals water en gassen die belangrijk kunnen zijn voor het leven", legt Whitten uit. "Dus wat we echt proberen te begrijpen met de vulkanische geschiedenis, is de bewoonbaarheid van Venus."
En als het gaat om het oppervlak van de planeet, zijn er verwrongen, vervormde gebieden die we nog steeds proberen te begrijpen. "Er zijn deze vreemde terreinen op Venus, tesserae genaamd, die mogelijk analoog zijn aan de continenten van de aarde, maar we weten niet zeker hoe ze zijn ontstaan," zei Margot. "Dat is een belangrijk onderdeel van de geologische geschiedenis van Venus."
Een vreemd beest
Het tweede dat je moet begrijpen over Venus is dat het een rare plek is. De dikke atmosfeer is doorspekt met wolken zwavelzuur en houdt warmte zo effectief vast dat het daar aan de oppervlakte heter is dan op Mercurius, ondanks dat het verder van de zon staat. Het vreemdste is dat de atmosfeer draait 60 keer sneller dan de planeet onderstaand. In feite draait het zo snel dat het zelfs kan beïnvloeden hoe lang een dag daar duurt.
En in termen van dramatische geologische gebeurtenissen heeft Venus één mogelijkheid die echt de kroon spant: het is oppervlak kan om de paar honderd miljoen jaar volledig smelten en worden hervormd, in zogenaamde gebeurtenissen opnieuw opduiken. De theorie is dat de planeet zoveel warmte genereert dat deze uiteindelijk door het oppervlak heen barst vulkanen die over de hele planeet uitbarsten, inslagkraters wegsmelten en alles op de planeet gladstrijken oppervlakte uit.
"Venus heeft misschien 700 miljoen jaar geleden een grote opleving van de hele planeet gehad", legt Margot uit. "Het kan in de loop van zijn geschiedenis meerdere keren volledig opnieuw zijn opgedoken, en we begrijpen niet hoe dat werkt... Het is een incidenteel, catastrofaal smelten van het oppervlak, wat een heel fascinerend proces is."
De boze tweelingbroer van de aarde
Een van de redenen waarom onderzoekers zo geïnteresseerd zijn in Venus, is dat het op grote schaal erg lijkt op de aarde. Het is vergelijkbaar in grootte, massa en dichtheid. Venus kan ooit oceanen op het oppervlak hebben gehad en zou ooit in het verleden zelfs bewoonbaar kunnen zijn geweest. Het is ook een rotsachtige planeet en is gevormd op een vergelijkbare plek in het zonnestelsel. Dat betekent dat we kunnen aannemen dat de twee planeten van ongeveer hetzelfde materiaal zijn gemaakt.
Maar vandaag zijn de twee planeten heel verschillend. De atmosfeer van Venus is verpletterend dicht bij 100 keer de druk van de aarde aan het oppervlak. Bij 900 graden Fahrenheit is de oppervlaktetemperatuur heet genoeg om lood te smelten, en de planeet heeft al het water verloren dat het ooit had, waardoor een droge, onherbergzame schil overblijft.
"Er zijn veel overeenkomsten tussen de aarde en Venus," zei Whitten. “Maar ze zijn heel anders geëvolueerd. Dus we proberen te begrijpen waarom.”
Onderzoekers denken dat de divergentie tussen de aarde en Venus mogelijk is ontstaan door de hogere temperaturen Venus zorgde ervoor dat er meer water in de atmosfeer verdampte, waar het werd geraakt door zonlicht en werd gesplitst in waterstof en zuurstof. De waterstof ontsnapte de ruimte in, om nooit meer terug te keren, waardoor de planeet droog bleef.
Maar dit is een veronderstelling, en we weten niet wanneer het is gebeurd, omdat er zoveel is dat we niet weten over de geschiedenis van Venus en hoe het verschilt van de aarde. "Als we onze eigen planeet proberen te begrijpen en hoe terrestrische planeten evolueren, is Venus echt cruciaal", zei Margot. "En er [zijn] enorme hiaten in onze kennis en begrip ervan."
Meer leren over de verschillen tussen de aarde en Venus is ook belangrijk voor de studie van exoplaneten. Als we verre planeten zien die zo groot zijn als de aarde, lijken ze dan meer op de aarde of meer op Venus? We moeten de evolutie van planeten in ons eigen zonnestelsel begrijpen om beter te begrijpen hoe planeten in andere systemen eruit kunnen zien.
Een over het hoofd gezien juweeltje
Gezien alle belangrijke vragen over Venus die we nog moeten beantwoorden, en aangezien het onze naburige planeet naast de deur is, zou je je kunnen afvragen waarom Venus niet meer is onderzocht. Hoe komt het dat Mars alle aandacht krijgt?
Het kan zijn dat Venus nog steeds aanwijzingen heeft over de vraag of het leven daar op een bepaald moment in het verleden heeft kunnen bestaan. "En een van de grootste vragen van de wetenschap gaat over leven en bewoonbaarheid."
Ten eerste is Venus gewoon heel moeilijk te bezoeken. Om te proberen een sonde naar het oppervlak te sturen, heb je te maken met extreme omstandigheden die vijandig zijn voor elektronica, maar ook voor mensen. De druk op het oppervlak is gelijk aan de druk op 900 meter onder water, “zo ziet je ruimtevaartuig eruit zoals een onderzeeër, want alleen zo kan het die verpletterende druk en temperaturen overleven,' Margot gezegd. "Niets heeft meer dan twee uur op het oppervlak van Venus overleefd."
Er is ook onze vooringenomenheid in termen van het zoeken naar planeten die eruitzien alsof ze het leven zouden kunnen herbergen zoals wij het begrijpen. Als je naar Mars kijkt, is het een buitenaardse plek, maar je kunt je voorstellen dat er mensen wonen, zij het met ruimtepakken en zorgvuldig geconstrueerde leefgebieden. Venus ziet er in de verste verte niet zo aantrekkelijk uit.
"Lange tijd dachten we dat Venus onherbergzaam was - wat het nu is," zei Margot. "Maar we hadden niet beseft dat het misschien gastvrij was in de vroege geschiedenis van het zonnestelsel."
Het kan zijn dat Venus nog steeds aanwijzingen heeft over de vraag of het leven daar op een bepaald moment in het verleden heeft kunnen bestaan. "En een van de grootste vragen van de wetenschap gaat over leven en bewoonbaarheid," voegde Margot eraan toe.
En er kan een zekere mate van mondiale politiek in het spel zijn. "Tijdens de ruimterace concentreerde de Sovjet-Unie haar inspanningen echt op Venus, dus hadden ze lange tijd een Venus-programma opgezet", zei Whitten. De VS richtten zich daarentegen meer op Mars. Hoewel er tegenwoordig veel meer internationale samenwerking is op het gebied van ruimteverkenning, is er aantoonbaar nog steeds een erfenis van de koude oorlog die NASA naar Mars en weg van Venus wijst.
Maar nu, eindelijk, met de drie onlangs goedgekeurde missies naar Venus, gaan we terug naar deze fascinerende plek om meer te leren.
"Het was ontmoedigend voor veel planetaire wetenschappers dat Venus zo lang over het hoofd werd gezien", zei Margot. "Maar nu is het echt spannend dat we eindelijk terug gaan."
Drie nieuwe missies
1 van 2
De drie nieuwe venusiaanse ontdekkingsreizigers zullen twee NASA-missies zijn, DAVINCI+ en VERITAS, en één missie van de European Space Agency, EnVision. Voor het geval je je voorstelt dat er enige vijandigheid is tussen rivaliserende Venus-missies, toonden beide onderzoekers met wie we spraken hun vreugde en opwinding over het hebben van meerdere missies om gegevens van deze planeet te verzamelen.
De drie missies zullen complementair zijn: DAVINCI+ zal kijken naar de atmosfeer van Venus, VERITAS zal kijken naar Venus op mondiaal niveau, en EnVision zal ongeveer een kwart van het oppervlak veel gerichter in beeld brengen manier. De instrumenten zullen ook anders zijn, aangezien EnVision zowel radarbeelden als een echolood heeft om onder de oppervlakte te kijken.
"VERITAS gaat kijken naar de diepe ondergrond, kijkend naar de lithosfeer", legt Whitten uit. "Maar met EnVision kunnen ze naar de zeer nabije ondergrond kijken om te begrijpen wat de structuur ervan zou kunnen zijn."
Met de drie missies in combinatie zouden we Venus van boven naar beneden moeten leren kennen, van de dikke atmosfeer helemaal tot aan de diepe kern. Uiteindelijk zouden we net zoveel over deze planeet kunnen leren als over zijn beter onderzochte zus, Mars.
"Er zijn verschillende aandachtspunten voor elk van deze [missies]," zei Whitten. "Maar over het algemeen vertellen deze ons alle drie dat Venus een sleutel is om te begrijpen wat er op aarde gebeurt. Het is heel opwindend, het vooruitzicht om een Venus-programma te hebben dat lijkt op een Mars-programma.”
Aanbevelingen van de redactie
- Dit is waarom wetenschappers denken dat het leven gedijt op de 'helplaneet' Venus
- De kunst en wetenschap van aerobraking: de sleutel tot het verkennen van Venus
- Door de vulkanische activiteit van Venus heeft het een zachte buitenste schil
- Twee ruimtevaartuigen werkten samen om meer te weten te komen over het magnetische veld van Venus
- De 30 jaar oude missie om de magnetosfeer te bestuderen loopt ten einde
