Når du ser på Venus i dag, virker det ikke som et veldig innbydende sted. Med overflatetemperaturer varmere enn en ovn, tilsvarer atmosfærisk trykk å være 3000 fot dypt i havet, og ikke noe flytende vann noe sted vi har sett, det virker som det motsatte av et behagelig miljø der livet kunne dukke opp.
Innhold
- En fortelling om to planeter
- Djevelen er i tidsskalaen
- Relevans utover solsystemet
- Nye oppdrag, nye data
Men i det siste tiåret har forskere begynt å lure på om denne "helvetesplaneten" en gang kunne ha vært beboelig. For milliarder av år siden kunne Venus ha vært et kjøligere, våtere sted, med hav som ikke er ulikt vårt eget her på jorden.
Anbefalte videoer
Det er til og med mulig at Venus for lenge siden kunne ha vært mottagelig for livet - men på et tidspunkt gikk noe drastisk galt.
I slekt
- Kunsten og vitenskapen om aerobremsing: Nøkkelen til å utforske Venus
- Perseverance rover finner forhold der liv kunne ha trivdes på Mars
- Et av James Webbs første mål er Jupiter. Her er hvorfor
For å finne ut hva som skal til for at vår andre naboplanet har vært beboelig og hvorfor den ikke er det lenger, snakket med to Venus-eksperter om hva vi vet om Venus sin historie - og hva vi ikke vet ennå, men kanskje snart lære.
En fortelling om to planeter
Så forskjellige som de to planetene er i dag, var Venus og Jorden en gang veldig like. De to planetene er av samme størrelse, og de ble dannet av lignende materialer i det tidligste stadiet av solsystemet. De er også begge innenfor en grense i solsystemet kalt snøgrensen, som er punktet der vann danner iskorn.
Det er noen forskjeller - Venus er nærmere solen og mottar derfor mer varme, og den er mindre tett enn Jorden, og den roterer saktere - men totalt sett kunne de to planetene ha fulgt en veldig lik bane i deres tidlige år.
Så det er mulig, selv om det er omstridt, at Venus kunne ha hatt vannhav i sin fjerne fortid. EN studie av planetariske forskere fra NASA i 2016 simulerte for eksempel historiske klimaforhold på Venus og fant ut at hvis hav var til stede, planeten kunne ha holdt stabile temperaturer på mellom 20 og 50 grader Celsius for rundt tre milliarder år.
Men disse modellene krevde at vann allerede fantes på planeten, og det kan diskuteres om det var tilfelle.
Uansett om det var vann der eller ikke, er forskere enige om at Venus ikke holdt seg komfortabel. På et tidspunkt divergerte Jorden og Venus kraftig og Venus gikk inn i det som kalles en løpende drivhusfase. De høyere temperaturene førte til at overflatevannet fordampet, og dannet vanndamp i atmosfæren, som ble delt av sollys til oksygen og hydrogen, som deretter gikk tapt ut i verdensrommet. Drivhusgasser bygges opp i atmosfæren, og øker temperaturene enda høyere. Det antas å være hvordan Venus ble det helvete stedet det er i dag.
Disse endringene påvirket imidlertid ikke bare planetens atmosfære. Endringer i atmosfæren påvirker også planetens tektonikk. Med planetens overflate oppvarming raskere enn dens indre, er det mindre bevegelse av materiale inne i planeten. Og aktiv tektonikk, som vi har på jorden, antas å være viktig for beboelighet da det stabiliserer klimaet. Med mindre tektonisk aktivitet kan det være vanskeligere for planeten å resirkulere vann, noe som gjør den mindre gjestfri for potensielt liv.
"Vi vet at Venus ble varmere. Vi vet at den mistet vann. De kjente tapene vil endre tektonikken," forklarte Venus tektonikkekspert Walter Kiefer fra Lunar And Planetary Institute. Imidlertid, sa Kiefer, er det også mulig at det var en tektonisk hendelse som skjedde først og forårsaket det endrede klimaet: "Det er et spørsmål om kylling og egg."
Når vi ser på en planets fortid, sa Kiefer, vi må forstå hvordan planeten fungerer som en helhet: "Vi må tenke på Venus som et system. Hva gjorde klimaet? Hva gjorde atmosfæren og utgassingen til atmosfæren? Drivet tektonikken den atmosfæriske evolusjonen, eller drev den atmosfæriske evolusjonen den tektoniske evolusjonen? Eller mer sannsynlig, noen av begge.»
Djevelen er i tidsskalaen
Det hjelper å være tydelig på hva vi mener når vi snakker om beboelighet. For når du hører ordet beboelig, tenker du kanskje på faktorer fra temperatur til stråling som utgjør oksygen i atmosfæren - alle tingene som mennesker trenger for å overleve. Men i planetvitenskapelige termer brukes ordet på en mye mer begrenset måte. Det refererer rent til en planet som har overflatetemperaturer mellom 0 og 100 grader Celsius, hvor vann kan eksistere som en væske.
"Jeg definerer planetarisk beboelighet som evnen til å opprettholde tempererte overflateforhold," sa planetarisk beboelighetsekspert Stephen Kane ved University of California, Riverside. "Betyr innenfor et smalt område - og det er et usedvanlig smalt område - å tillate flytende overflatevann over en lang periode."
Det påvirkes av alt fra magnetiske felt til størrelsen på planeten til tilstedeværelsen av en måne. Faktisk er det massevis av faktorer som kan ha en effekt på overflatetemperaturer og ingen enkel måte å si hvordan en ideelt beboelig planet vil se ut.
Men selv om forholdene var perfekte, og Venus hadde de nødvendige overflatetemperaturene på et tidspunkt i historien, det kan fortsatt ikke være nok til at det har vært meningsfullt beboelig - og det er på grunn av tidsskalaene som kreves. I utgangspunktet tar det lang, lang tid før noe lignende liv dukker opp.
"Nøkkelen til beboelighet er ikke bare å oppnå den nødvendige temperaturen for flytende overflatevann, men å opprettholde den," sa Kane. "Og å opprettholde det er den virkelig, virkelig vanskelige delen."
Det er opp til debatt nøyaktig hvor lenge en stabil overflatetemperatur kreves for fremveksten av liv og hvordan komplisert livet du tenker på er, men de nødvendige tidsskalaene er sannsynligvis i størrelsesorden milliarder av år.
Det skjedde på jorden, overflatetemperaturer opprettholdes gjennom prosesser som platetektonikk. Men vi vet ærlig talt ikke hvor vanlig det er. Kanskje de fleste steinplaneter er som Jorden, og de har platetektonikk eller andre mekanismer som gjør at de kan nå stabile temperaturer i det nødvendige området i lange perioder. Eller kanskje de fleste steinplaneter ligner mer på Venus, og forholdene som kreves for liv er forsvinnende sjeldne.
Planeten vår kan være et usannsynlig kosmisk lykketreff.
Relevans utover solsystemet
Gitt usikkerheten rundt Venus tidligere beboelighet, kan det virke rimelig å spørre hvorfor vi i det hele tatt burde bry oss. Selv om det var en kort periode hvor liv kunne ha dukket opp på planeten, er sannsynligheten for at det bor noe der nå svært lav. (Det er noen teorier om at det kan være mikrober som lever i den venusiske atmosfæren, men bevisene for dette er heftig diskutert i beste fall.)
Men Venus er ikke bare viktig i seg selv. Den er også representativ for andre planeter i galaksen vår.
Grunnen til at så mange planetariske forskere er interessert i å forstå Venus og dens historie, er at den kan fortelle oss mye om hvordan andre planeter i andre systemer kan se ut. Selv om vi ikke kan gå og besøke disse verdenene eller observere dem på nært hold, kan vi gjøre det med Venus. Hvis vi ønsker å forstå eksoplaneter, og spesielt hvis vi ønsker å identifisere potensielt beboelige eksoplaneter, må vi først forstå planetene i bakgården vår.
«Å utlede forholdene for en eksoplanet kommer til å være veldig, veldig vanskelig. Det er en veldig stor utfordring, sa Kane. "Fordi det er en slutning - vi skal ikke dit, vi lander ikke på overflaten av en eksoplanet – så slutningen kommer fra en modell. Og den modellen er laget basert på data fra solsystemet vårt.
"Hvis vi ikke får det riktig for solsystemet vårt, får vi det ikke riktig for en eksoplanet," sa han.
På den annen side, hvis Venus faktisk var beboelig på et tidspunkt, åpner det døren for at et stort antall eksoplaneter også er potensielt beboelige.
"Hvis Venus hadde en betydelig beboelig periode, tror jeg det er ganske dypt," sa Kane. Det kan være at dette er en tilstand hvor steinete planeter i en viss avstand fra stjernene deres naturlig høst, med naturlige tilbakemeldingssløyfer i en vannsyklus som tenderer mot muligheten for overflatevæske vann. "Og det vil fortelle oss mye om hvorvidt vi kan forvente slike forhold andre steder."
Nye oppdrag, nye data
Så mye som vi ikke vet om Venus historie, vil vi snart lære mer. Med en trio av oppdrag skal utforske Venus i det neste tiåret, vil vi få nye målinger av planetens atmosfære og topografi, og det kan fortelle oss om dens historie.
Ved å se på faktorer som forholdet mellom hydrogen og en av dets isotoper, deuterium, i Venusian atmosfære, vil forskere kunne se om planeten mistet betydelige mengder vann over tid. Og ved å måle mengdene edelgasser kan de lære om hvordan atmosfæren blir revet med av solvinden og tapt fra atmosfæren. Andre deler av de kommende oppdragene vil avdekke mer informasjon om vulkansk aktivitet på planeten og om dens indre.
Disse tre oppdragene vil ta oss ett skritt nærmere forståelsen av den komplekse, vakre, helvete planeten ved siden av. Men uansett hvor det er forskere, er det alltid flere spørsmål.
"Det vil være et ekstra sett med ledetråder," sa Kiefer. "Vil vi ha alle svarene? Nei. Vi kommer tilbake med flere oppdrag vi trenger. Men det er det neste settet med ledetråder."
Redaktørenes anbefalinger
- Inne i den gale planen å øse opp og bringe hjem litt av Venus-stemningen
- Hvordan "helvetesplaneten" dekket av lavahav kom så nær stjernen sin
- NASA må kanskje grave dypere etter bevis på liv på Mars
- Forskere hjelper til med å oppdage en Jupiter-lignende planet 379 lysår unna
- MIT-forskere detaljerte planer for private oppdrag for å lete etter liv på Venus
