Mars? Det är gamla nyheter. Välkommen till Venus årtionde

När det gäller att utforska solsystemet har de senaste decennierna onekligen varit fokuserade på att besöka Mars. Från att skicka rovers till ytan till att göra planer för eventuella besättningsuppdrag där, skymtar den röda planeten stort i vår förståelse av planetvetenskap. Men hur är det med vår andra planetariska granne? Var är kärleken till Venus?

Efter årtionden av att ha blivit förbisedd kommer det att finnas tre uppdrag på väg till Venus snart: NASAS DAVINCI+ och VERITAS, och Europeiska rymdorganisationens EnVision. Alla dessa tre uppdrag godkändes nyligen och syftar till att starta i slutet av 2020-talet eller början av 2030-talet.

Detta är sedan länge sen, eftersom rymdskepp ibland svänger förbi Venus på väg någon annanstans, Förra gången NASA skickade ett uppdrag specifikt till Venus var Magellan orbiter uppskjuten hela vägen tillbaka i 1989. Under de tre decennierna sedan dess har den största rymdorganisationen på jorden inte besökt planeten bredvid.

För att ta reda på varför det är så, och för att höra om vad vi kan lära oss av de tre nya uppdragen där, pratade vi med två Venus-experter: Jenny Whitten, vetenskapsteammedlem i NASA: s kommande VERITAS-uppdrag, och Jean-Luc Margot, en planetforskare som nyligen ledde en studie in i Venus grundläggande egenskaper.

Venus är ett mysterium

Det första att förstå om Venus är hur lite vi vet om platsen, och hur många öppna frågor som återstår. Vi har ingen tidslinje för planetens geologiska historia, och det finns ingen konsensus om hur tidiga Venus såg ut. Jämfört med andra platser som Mars eller månen har vi ingen överblick över hur planeten såg ut över tiden och hur den utvecklades till det tillstånd den är i idag.

"För ungefär en miljard år sedan vet vi inte vad som hände. Det finns inga geologiska rekord, säger Whitten.

Vi har ingen aning om hur planeten är inuti heller, vilket lämnar många problem i luften. "Vi vet inte storleken på Venus kärna," sa Margot. "Vi vet inte om kärnan är flytande eller fast - vi misstänker att det är flytande men vi vet inte säkert. Och det driver hela planetens termiska utveckling” när det gäller dess magnetfält och dess spinn. Så, "det är verkligen viktigt att få en bra uppskattning av storleken på dess kärna."

Vi vet att Venus är täckt av tusentals vulkaner - fler än någon annan planet i vårt solsystem - men vi är inte säkra på om de är aktiva eller inte. "Vulkanism är mycket viktigt eftersom det är så vi på Venus släpper ut värme och släpper ut flyktiga ämnen från det inre, som vatten och gaser som kan vara viktiga för livet," förklarade Whitten. "Så det vi verkligen försöker förstå med den vulkaniska historien är Venus beboelighet."

Och när det kommer till planetens yta finns det vridna, deformerade områden som vi fortfarande försöker greppa. "Det finns dessa konstiga terränger på Venus som kallas tesserae som kan vara analoger till jordens kontinenter, men vi är inte säkra på hur de bildades," sa Margot. "Det är en viktig del av Venus geologiska historia."

Ett märkligt odjur

Den andra saken att förstå om Venus är att det är en konstig plats. Dess tjocka atmosfär är fylld med moln av svavelsyra, och den fångar värme så effektivt att det är varmare på ytan där än på Merkurius, trots att det är längre från solen. Mest märkligt är att atmosfären roterar 60 gånger snabbare än planeten Nedan. Faktum är att den roterar så snabbt att den till och med kan påverka hur länge en dag varar där.

Och när det gäller dramatiska geologiska händelser har Venus en möjlighet som verkligen tar kakan: dess ytan kan helt smälta och reformeras med några hundra miljoner år, i händelser som kallas ytbeläggningar. Teorin är att planeten genererar så mycket värme att den så småningom spränger genom ytan via vulkaner som bryter ut över hela planeten, smälter bort nedslagskratrar och jämnar ut allt på planeten ytan ut.

"Venus kan ha haft en stor återuppbyggnad av hela planeten för 700 miljoner år sedan," förklarade Margot. "Det kan ha haft flera fullständiga återuppbyggnader under sin historia, och vi förstår inte hur det fungerar... Det är en episodisk, katastrofal smältning av ytan, vilket är en riktigt fascinerande process."

Jordens onda tvilling

En av anledningarna till att forskare är så intresserade av Venus är att den i stor skala är väldigt lik jorden. Det är jämförbart i sin storlek, massa och densitet. Venus kan en gång ha haft hav på sin yta och kunde till och med ha varit beboelig någon gång i sitt förflutna. Det är också en stenig planet och bildades på en liknande plats i solsystemet. Det betyder att vi kan anta att de två planeterna är gjorda av ungefär liknande material.

Men idag är de två planeterna väldigt olika. Venus atmosfär är förkrossande tät med 100 gånger trycket från jordens yta. Vid 900 grader Fahrenheit är yttemperaturen tillräckligt varm för att smälta bly, och planeten har förlorat allt vatten den någonsin haft och lämnat ett torrt, ogästvänligt skal.

"Det finns många likheter mellan jorden och Venus," sa Whitten. "Men de har utvecklats väldigt olika. Så vi försöker förstå varför."

Forskare tror att skillnaden mellan jorden och Venus kan ha skett på grund av de högre temperaturerna Venus ledde till att mer vatten förångades i atmosfären, där det träffades av solljus och splittrades till väte och syre. Vätet flydde ut i rymden, för att aldrig återvända, vilket lämnade planeten torr.

Men detta är antaganden, och vi vet inte när det hände, eftersom det finns så mycket vi inte vet om Venus historia och hur den skiljer sig från jorden. "Om vi ​​försöker förstå vår egen planet och hur jordiska planeter utvecklas, är Venus verkligen avgörande," sa Margot. "Och det [finns] stora luckor i vår kunskap och förståelse av det."

Att lära sig mer om skillnaderna mellan jorden och Venus är viktigt för studiet av exoplaneter också. När vi ser avlägsna planeter som är lika stora som jorden, är de mer som jorden eller mer som Venus? Vi måste förstå utvecklingen av planeter i vårt eget solsystem för att få bättre koll på hur planeter i andra system kan se ut.

En förbisedd pärla

Med tanke på alla viktiga frågor om Venus vi fortfarande måste svara på, och med tanke på att det är vår grannplanet bredvid, kanske du undrar varför Venus inte har utforskats mer. Hur kommer det sig att Mars får all uppmärksamhet?

För det första är Venus bara väldigt svår att besöka. För att försöka skicka en sond till ytan måste du brottas med extrema förhållanden som är fientliga mot elektronik, såväl som mot människor. Trycket på ytan motsvarar trycket på 900 meter under vattnet, ”så din rymdfarkost ser ut som en ubåt, för det är det enda sättet den kan överleva dessa förkrossande tryck och temperaturer, säger Margot sa. "Ingenting har överlevt på Venus yta i mer än två timmar."

Det finns också vår partiskhet när det gäller att leta efter planeter som ser ut att kunna vara värd för liv som vi förstår det. När du tittar på Mars är det en främmande plats, men du kan föreställa dig människor som bor där, om än med rymddräkter och noggrant konstruerade livsmiljöer. Venus ser inte lika tilltalande ut.

"Länge trodde vi att Venus är ogästvänlig - vilket det är nu," sa Margot. "Men vi hade inte uppskattat att det kan ha varit gästvänligt i solsystemets tidiga historia."

Det kan vara så att Venus fortfarande har ledtrådar om huruvida liv kunde ha funnits där någon gång i sitt förflutna. "Och en av vetenskapens största frågor handlar om liv och beboelighet," tillade Margot.

Och det kan finnas en viss grad av global politik på spel. "Under rymdkapplöpningen fokuserade Sovjetunionen verkligen sina ansträngningar på Venus, så de hade etablerat ett Venus-program under lång tid," sa Whitten. USA, å andra sidan, fokuserade mer på Mars. Även om det idag finns mycket större internationellt samarbete inom rymdutforskning, finns det utan tvekan fortfarande ett arv från det kalla kriget som pekar NASA mot Mars och bort från Venus.

Men nu, äntligen, med de tre nyligen godkända uppdragen till Venus, kommer vi att åka tillbaka till denna fascinerande plats för att lära oss mer.

"Det var nedslående för många planetforskare att Venus förbisågs så länge," sa Margot. "Men nu är det verkligen spännande att vi äntligen går tillbaka."

Tre nya uppdrag

De tre nya venusianska upptäcktsresandena kommer att vara två NASA-uppdrag, DAVINCI+ och VERITAS, och ett uppdrag från Europeiska rymdorganisationen, EnVision. För att du inte kan föreställa dig att det finns någon fiendskap mellan rivaliserande Venus-uppdrag, båda forskarna vi pratade med uttryckte glädje och spänning över att ha flera uppdrag för att samla in data från denna planet.

De tre uppdragen kommer att komplettera varandra: DAVINCI+ kommer att titta på Venus atmosfär, VERITAS, kommer att titta på Venus på global nivå, och EnVision kommer att avbilda runt en fjärdedel av ytan i en mycket mer målinriktad sätt. Instrumenten kommer också att vara annorlunda, eftersom EnVision har både radarbilder och ett ekolod för att titta under ytan.

"VERITAS kommer att titta på den djupa underytan, titta på litosfären," förklarade Whitten. "Men med EnVision kommer de att kunna titta på mycket nära underytan för att förstå vad dess struktur kan vara."

Med de tre uppdragen i kombination borde vi kunna lära oss om Venus från topp till botten, från den tjocka atmosfären hela vägen ner till dess djupa kärna. Så småningom kunde vi lära oss lika mycket om denna planet som dess bättre utforskade syster, Mars.

"Det finns olika fokus för vart och ett av dessa [uppdrag]," sa Whitten. "Men på det hela taget säger alla dessa tre att Venus är en nyckel för att förstå vad som händer på jorden. Det är väldigt spännande, möjligheten att ha ett Venus-program som liknar ett Mars-program."

Redaktörens rekommendationer

• Här är anledningen till att forskare tror att livet kan ha frodats på "helvetesplaneten" Venus
• Aerobromsningens konst och vetenskap: Nyckeln till att utforska Venus
• Venus vulkaniska aktivitet har lämnat den med ett squishy yttre skal
• Två rymdskepp arbetade tillsammans för att lära sig om Venus magnetfält
• 30-åriga uppdraget att studera magnetosfären närmar sig sitt slut