Mars? Det er gamle nyheter. Velkommen til Venus tiår

Når det gjelder å utforske solsystemet, har de siste tiårene unektelig vært fokusert på å besøke Mars. Fra å sende rovere til overflaten til å lage planer for eventuelle mannskapsoppdrag der, er den røde planeten stor i vår forståelse av planetarisk vitenskap. Men hva med vår andre planetariske nabo? Hvor er kjærligheten til Venus?

Etter flere tiår med å bli oversett, vil det være tre oppdrag på vei til Venus snart: NASAs DAVINCI+ og VERITAS, og den europeiske romfartsorganisasjonen Se for meg. Alle disse tre oppdragene ble nylig godkjent og har som mål å starte på slutten av 2020-tallet eller begynnelsen av 2030-tallet.

Dette er lenge på tide, for selv om romfartøy noen ganger vil svinge forbi Venus på vei et annet sted, forrige gang NASA sendte et oppdrag spesifikt til Venus, ble Magellan orbiter skutt opp helt tilbake i 1989. I løpet av de tre tiårene siden har den største romfartsorganisasjonen på jorden ikke besøkt planeten ved siden av.

For å finne ut hvorfor det er det, og for å høre om hva vi kan lære av de tre nye oppdragene der, snakket vi med to Venus-eksperter: Jenny Whitten, vitenskapsteammedlem i NASAs kommende VERITAS-oppdrag, og Jean-Luc Margot, en planetarisk forsker som nylig ledet en studie inn i Venus sine grunnleggende egenskaper.

Venus er et mysterium

Det første man må forstå om Venus er hvor lite vi vet om stedet, og hvor mange åpne spørsmål som gjenstår. Vi har ingen tidslinje for planetens geologiske historie, og det er ingen konsensus om hvordan tidlig Venus så ut. Sammenlignet med andre steder som Mars eller månen, har vi ikke oversikt over hvordan planeten så ut over tid og hvordan den utviklet seg til den tilstanden den er i i dag.

"For rundt en milliard år siden vet vi ikke hva som foregikk. Det er ingen geologisk registrering, sa Whitten.

Vi har ingen anelse om hvordan planeten er inne heller, noe som etterlater mange problemer i luften. "Vi vet ikke størrelsen på Venus kjerne," sa Margot. "Vi vet ikke om kjernen er flytende eller fast - vi mistenker at den er flytende, men vi vet ikke sikkert. Og det driver hele den termiske utviklingen av planeten» når det gjelder magnetfeltet og spinn. Så, "det er veldig viktig å få et godt estimat av størrelsen på kjernen."

Vi vet at Venus er dekket av tusenvis av vulkaner - mer enn noen annen planet i vårt solsystem - men vi er ikke sikre på om de er aktive eller ikke. "Vulkanisme er veldig viktig fordi på Venus er det slik vi frigjør varme og frigjør flyktige stoffer fra interiøret, som vann og gasser som kan være viktige for livet," forklarte Whitten. "Så det vi virkelig prøver å forstå med den vulkanske historien er beboeligheten til Venus."

Og når det kommer til planetens overflate, er det vridde, deformerte områder som vi fortsatt prøver å forstå. "Det er disse merkelige terrengene på Venus kalt tesserae som kan være analoger til jordens kontinenter, men vi er ikke sikre på hvordan de ble dannet," sa Margot. "Det er en viktig del av den geologiske historien til Venus."

Et merkelig beist

Den andre tingen å forstå om Venus er at det er et merkelig sted. Den tykke atmosfæren er krydret med skyer av svovelsyre, og den fanger varmen så effektivt at den er varmere på overflaten der enn på Merkur, til tross for at den er lenger unna solen. Mest merkelig er at atmosfæren roterer 60 ganger raskere enn planeten under. Faktisk roterer den så fort at den til og med kan påvirke hvor lenge varer en dag der.

Og når det gjelder dramatiske geologiske hendelser, har Venus én mulighet som virkelig tar kaken: Dens overflaten kan fullstendig smelte og bli reformert med noen hundre millioner år, i hendelser kalt gjenopprettinger. Teorien er at planeten genererer så mye varme at den til slutt bryter gjennom overflaten via vulkaner som bryter ut over hele planeten, smelter bort nedslagskratere og jevner ut alt på planeten overflaten ut.

"Venus kan ha hatt en stor gjenoppbygging av hele planeten for 700 millioner år siden," forklarte Margot. "Det kan ha hatt flere fullstendige gjenopplivninger i løpet av sin historie, og vi forstår ikke hvordan det fungerer... Det er en episodisk, katastrofal smelting av overflaten, som er en veldig fascinerende prosess."

Jordens onde tvilling

En av grunnene til at forskere er så interessert i Venus er at den i stor skala er veldig lik Jorden. Det er sammenlignbart i størrelse, masse og tetthet. Venus kan en gang ha hatt hav på overflaten, og kunne til og med ha vært beboelig på et tidspunkt i fortiden. Det er også en steinete planet, og dannet på et lignende sted i solsystemet. Det betyr at vi kan anta at de to planetene er laget av omtrent likt materiale.

Men i dag er de to planetene veldig forskjellige. Venus atmosfære er knusende tett med 100 ganger trykket av jordens på overflaten. Ved 900 grader Fahrenheit er overflatetemperaturen varm nok til å smelte bly, og planeten har mistet alt vannet den noen gang har hatt, og etterlot seg et tørt, ugjestmildt skall.

"Det er mange likheter mellom Jorden og Venus," sa Whitten. "Men de har utviklet seg veldig annerledes. Så vi prøver å forstå hvorfor."

Forskere tror at divergensen mellom Jorden og Venus kan ha skjedd på grunn av høyere temperaturer Venus førte til at mer vann ble fordampet inn i atmosfæren, hvor det ble truffet av sollys og splittet til hydrogen og oksygen. Hydrogenet rømte ut i verdensrommet, for aldri å komme tilbake, og etterlot planeten tørr.

Men dette er en antagelse, og vi vet ikke når det skjedde, siden det er så mye vi ikke vet om Venus' historie og hvordan den skiller seg fra jorden. "Hvis vi prøver å forstå vår egen planet og hvordan jordiske planeter utvikler seg, er Venus virkelig avgjørende," sa Margot. "Og det [er] store hull i vår kunnskap og forståelse av det."

Å lære mer om forskjellene mellom Jorden og Venus er viktig for studiet av eksoplaneter også. Når vi ser fjerne planeter som er på størrelse med Jorden, er de mer som Jorden eller mer som Venus? Vi må forstå utviklingen av planeter i vårt eget solsystem for å få bedre grep om hvordan planeter i andre systemer kan se ut.

En oversett perle

Gitt alle de viktige spørsmålene om Venus vi fortsatt må svare på, og gitt at det er naboplaneten vår ved siden av, lurer du kanskje på hvorfor Venus ikke har blitt mer utforsket. Hvorfor får Mars all oppmerksomheten?

For det første er Venus bare veldig vanskelig å besøke. For å prøve å sende en sonde til overflaten, må du kjempe med ekstreme forhold som er fiendtlig mot elektronikk, så vel som for mennesker. Trykket på overflaten tilsvarer trykket på 900 meter under vann, «så romfartøyet ditt ser ut som en ubåt, fordi det er den eneste måten den kan overleve de knusende trykket og temperaturene,» Margot sa. "Ingenting har overlevd på overflaten av Venus i mer enn to timer."

Det er også vår skjevhet når det gjelder å lete etter planeter som ser ut som de kan være vertskap for liv slik vi forstår det. Når du ser på Mars, er det et fremmed sted, men du kan forestille deg folk som bor der, om enn med romdrakter og nøye konstruerte habitater. Venus ser ikke like tiltalende ut.

"I lang tid trodde vi at Venus er ugjestmild - som det er nå," sa Margot. "Men vi hadde ikke satt pris på at det kunne ha vært gjestfritt i solsystemets tidlige historie."

Det kan være at Venus fortsatt har ledetråder om hvorvidt liv kunne ha eksistert der på et tidspunkt i fortiden. "Og et av vitenskapens største spørsmål handler om liv og beboelighet," la Margot til.

Og det kan være en viss grad av global politikk på spill. "Under romkappløpet fokuserte Sovjetunionen virkelig innsatsen på Venus, så de hadde etablert et Venus-program i lang tid," sa Whitten. USA, derimot, fokuserte mer på Mars. Selv om det i dag er mye større internasjonalt samarbeid innen romutforskning, er det uten tvil fortsatt en arv fra den kalde krigen som peker NASA mot Mars og bort fra Venus.

Men nå, endelig, med de tre nylig godkjente oppdragene til Venus, drar vi tilbake til dette fascinerende stedet for å lære mer.

"Det var nedslående for mange planetariske forskere at Venus ble oversett så lenge," sa Margot. "Men nå er det veldig spennende at vi endelig skal tilbake."

Tre nye oppdrag

De tre nye venusianske oppdagelsesreisende vil være to NASA-oppdrag, DAVINCI+ og VERITAS, og ett oppdrag fra European Space Agency, EnVision. For at du ikke skal forestille deg at det er fiendskap mellom rivaliserende Venus-oppdrag, uttrykte begge forskerne vi snakket med glede og begeistring over å ha flere oppdrag for å samle inn data fra denne planeten.

De tre oppdragene vil være komplementære: DAVINCI+ vil se på Venus sin atmosfære, VERITAS, vil se på Venus på et globalt nivå, og EnVision vil avbilde rundt en fjerdedel av overflaten i en mye mer målrettet vei. Instrumentene vil også være annerledes, ettersom EnVision har både radaravbildning og en ekkolodd for å se under overflaten.

"VERITAS kommer til å se på den dype undergrunnen, se på litosfæren," forklarte Whitten. "Men med EnVision vil de være i stand til å se helt nær undergrunnen for å forstå hva strukturen kan være."

Med de tre oppdragene i kombinasjon bør vi kunne lære om Venus fra topp til bunn, fra den tykke atmosfæren helt ned til dens dype kjerne. Til slutt kunne vi lære like mye om denne planeten som dens bedre utforskede søster, Mars.

"Det er forskjellige fokus for hvert av disse [oppdragene]," sa Whitten. "Men i det hele tatt forteller alle disse tre at Venus er en nøkkel til å forstå hva som skjer på jorden. Det er veldig spennende, utsiktene til å ha et Venus-program som ligner på et Mars-program."

Redaktørenes anbefalinger

• Her er grunnen til at forskere tror at livet kan ha trivdes på "helvetesplaneten" Venus
• Kunsten og vitenskapen om aerobremsing: Nøkkelen til å utforske Venus
• Venus’ vulkanske aktivitet har etterlatt den med et squishy ytre skall
• To romfartøyer jobbet sammen for å lære om Venus’ magnetfelt
• 30 år gammelt oppdrag for å studere magnetosfæren nærmer seg slutten