ดาวอังคาร? นั่นเป็นข่าวเก่า ยินดีต้อนรับสู่ทศวรรษแห่งวีนัส

เมื่อพูดถึงการสำรวจระบบสุริยะ ทศวรรษที่ผ่านมามุ่งเน้นไปที่การเยี่ยมชมดาวอังคารอย่างปฏิเสธไม่ได้ ตั้งแต่การส่งยานสำรวจขึ้นสู่ผิวน้ำไปจนถึงการวางแผนสำหรับภารกิจสุดท้ายที่มีลูกเรืออยู่ที่นั่น ดาวเคราะห์สีแดงมีขนาดใหญ่มากในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ แล้วเพื่อนบ้านดาวเคราะห์ดวงอื่นของเราล่ะ? ความรักที่มีต่อวีนัสอยู่ที่ไหน?

หลังจากถูกมองข้ามมานานหลายทศวรรษ จะมีภารกิจสามภารกิจที่มุ่งหน้าสู่ดาวศุกร์เร็วๆ นี้: NASA’S DAVINCI+ และ VERITASและองค์การอวกาศยุโรป เอ็นวิชั่น. ภารกิจทั้งสามนี้เพิ่งได้รับการอนุมัติและมีเป้าหมายที่จะเปิดตัวในช่วงปลายปี 2020 หรือต้นปี 2030

สิ่งนี้เกินกำหนดไปนานแล้ว แม้ว่าบางครั้งยานอวกาศจะเหวี่ยงผ่านดาวศุกร์ระหว่างทางไปที่อื่นก็ตาม ครั้งล่าสุดที่นาซ่าส่งภารกิจไปยังดาวศุกร์โดยเฉพาะคือยานโคจรของมาเจลลันปล่อยกลับเข้าไป 1989. ในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา หน่วยงานด้านอวกาศที่ใหญ่ที่สุดในโลกไม่ได้ไปเยือนดาวดวงถัดไป

เพื่อหาคำตอบว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น และเพื่อฟังสิ่งที่เราสามารถเรียนรู้ได้จากภารกิจใหม่สามภารกิจที่นั่น เราได้พูดคุยกับผู้เชี่ยวชาญสองคนของ Venus: Jenny Whitten สมาชิกทีมวิทยาศาสตร์ของภารกิจ VERITAS ที่กำลังจะมาถึงของ NASA และ Jean-Luc Margot นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่เพิ่งนำการศึกษา เข้าไปข้างใน คุณสมบัติพื้นฐานของวีนัส.

ดาวศุกร์เป็นเรื่องลึกลับ

สิ่งแรกที่ต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับวีนัสคือเรารู้เกี่ยวกับสถานที่นั้นน้อยเพียงใด และมีคำถามที่ยังเปิดอยู่อีกกี่ข้อ เราไม่มีลำดับเวลาของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์ และไม่มีมติเป็นเอกฉันท์ว่าดาวศุกร์ยุคแรกมีหน้าตาเป็นอย่างไร เมื่อเปรียบเทียบกับสถานที่อื่นๆ เช่น ดาวอังคารหรือดวงจันทร์ เราไม่มีภาพรวมว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีหน้าตาเป็นอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปและวิวัฒนาการมาเป็นสภาพที่เป็นอยู่ทุกวันนี้ได้อย่างไร

“เมื่อประมาณหนึ่งพันล้านปีที่แล้ว เราไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้น ไม่มีบันทึกทางธรณีวิทยา” วิทเทนกล่าว

เราไม่รู้ว่าภายในดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นอย่างไร ซึ่งทำให้เกิดปัญหามากมายในอากาศ “เราไม่รู้ขนาดของแกนกลางของดาวศุกร์” มาร์กอทกล่าว “เราไม่รู้ว่าแกนกลางเป็นของเหลวหรือของแข็ง เราสงสัยว่ามันเป็นของเหลว แต่เราไม่ทราบแน่ชัด และนั่นขับเคลื่อนวิวัฒนาการทางความร้อนทั้งหมดของดาวเคราะห์” ในแง่ของสนามแม่เหล็กและการหมุนของมัน ดังนั้น "การประมาณขนาดแกนกลางของมันจึงเป็นเรื่องสำคัญมาก"

เราทราบดีว่าดาวศุกร์ปกคลุมไปด้วยภูเขาไฟหลายพันลูก ซึ่งมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะของเรา แต่เราไม่แน่ใจว่าพวกมันยังปะทุอยู่หรือไม่ “ภูเขาไฟมีความสำคัญมาก เพราะบนดาวศุกร์ นั่นเป็นวิธีที่เราปล่อยความร้อนและปลดปล่อยสารระเหยจากภายใน เช่น น้ำและก๊าซที่อาจมีความสำคัญต่อชีวิต” วิทเทนอธิบาย "สิ่งที่เราพยายามทำความเข้าใจเกี่ยวกับประวัติของภูเขาไฟก็คือการอยู่อาศัยของวีนัส"

และเมื่อมาถึงพื้นผิวดาวเคราะห์ มีบริเวณที่บิดเบี้ยวผิดรูปที่เรายังคงพยายามไขว่คว้า Margot กล่าวว่า "มีภูมิประเทศที่แปลกประหลาดเหล่านี้บนดาวศุกร์ที่เรียกว่า tesserae ซึ่งอาจจะคล้ายคลึงกับทวีปของโลก แต่เราไม่แน่ใจว่าพวกมันก่อตัวขึ้นได้อย่างไร" Margot กล่าว "นั่นเป็นส่วนสำคัญของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของดาวศุกร์"

สัตว์ประหลาด

สิ่งที่สองที่ต้องเข้าใจเกี่ยวกับวีนัสคือเป็นสถานที่ที่แปลกประหลาด บรรยากาศหนาทึบปกคลุมไปด้วยเมฆกรดซัลฟิวริก และดักจับความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพจนร้อนบนพื้นผิวที่นั่นมากกว่าบนดาวพุธ แม้จะอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ก็ตาม ที่แปลกที่สุดคือบรรยากาศหมุน เร็วกว่าโลกถึง 60 เท่า ด้านล่าง. ในความเป็นจริงมันหมุนเร็วมากจนอาจส่งผลกระทบได้ นานเท่าไรในหนึ่งวัน.

และในแง่ของเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาอันน่าตื่นเต้น ดาวศุกร์มีความเป็นไปได้อย่างหนึ่งที่จะได้เค้กจริงๆ นั่นก็คือ พื้นผิวอาจละลายหมดและถูกเปลี่ยนใหม่ทุกๆ สองสามร้อยล้านปี ในเหตุการณ์ที่เรียกว่า พื้นผิว ทฤษฎีคือดาวเคราะห์สร้างความร้อนมากจนระเบิดผ่านพื้นผิวในที่สุด ภูเขาไฟปะทุไปทั่วทั้งโลก ละลายหลุมอุกกาบาตที่กระทบ และทำให้ทุกอย่างบนนั้นราบเรียบ พื้นผิวออก

“ดาวศุกร์อาจมีพื้นผิวใหม่ครั้งใหญ่ของดาวเคราะห์ทั้งดวงเมื่อ 700 ล้านปีที่แล้ว” มาร์กอทอธิบาย “มันอาจมีพื้นผิวใหม่ที่สมบูรณ์หลายครั้งในประวัติศาสตร์ และเราไม่เข้าใจว่ามันทำงานอย่างไร… มันเป็นการหลอมละลายของพื้นผิวที่เกิดขึ้นเป็นครั้งเป็นคราวและเป็นหายนะ ซึ่งเป็นกระบวนการที่น่าสนใจจริงๆ”

ฝาแฝดที่ชั่วร้ายของโลก

หนึ่งในเหตุผลที่นักวิจัยสนใจดาวศุกร์มากก็คือดาวศุกร์มีความคล้ายคลึงกับโลกมาก มันเทียบได้กับขนาด มวล และความหนาแน่นของมัน ครั้งหนึ่งดาวศุกร์อาจมีมหาสมุทรอยู่บนพื้นผิว และอาจเคยอยู่อาศัยได้ในอดีต นอกจากนี้ยังเป็นดาวเคราะห์หินและก่อตัวขึ้นในที่ที่คล้ายคลึงกันในระบบสุริยะ นั่นหมายความว่าเราสามารถสันนิษฐานได้ว่าดาวเคราะห์ทั้งสองดวงทำจากวัสดุที่คล้ายคลึงกัน

แต่วันนี้ดาวเคราะห์ทั้งสองต่างกันมาก ชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์มีความหนาแน่นสูงเป็น 100 เท่าของความดันพื้นผิวโลก ที่อุณหภูมิ 900 องศาฟาเรนไฮต์ อุณหภูมิพื้นผิวจะร้อนพอที่จะละลายตะกั่วได้ และดาวเคราะห์ก็สูญเสียน้ำทั้งหมดเท่าที่เคยมีมา เหลือเพียงแกลบแห้งที่ไม่เอื้ออำนวย

“มีความคล้ายคลึงกันมากระหว่างโลกกับดาวศุกร์” วิทเทนกล่าว “แต่พวกมันมีวิวัฒนาการแตกต่างกันมาก ดังนั้นเราจึงพยายามที่จะเข้าใจว่าทำไม”

นักวิจัยคิดว่าความแตกต่างระหว่างโลกกับดาวศุกร์อาจเกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น ดาวศุกร์ทำให้น้ำระเหยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น ซึ่งโดนแสงแดดและแตกตัวเป็นไฮโดรเจนและ ออกซิเจน ไฮโดรเจนหลุดออกไปในอวกาศ ไม่มีวันหวนกลับ ปล่อยให้โลกแห้งแล้ง

แต่นี่เป็นเพียงการคาดคะเน และเราไม่รู้ว่ามันเกิดขึ้นเมื่อไหร่ เนื่องจากเราไม่รู้อะไรมากมายเกี่ยวกับประวัติของดาวศุกร์และความแตกต่างจากโลก “หากเราพยายามทำความเข้าใจโลกของเราและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์บนดิน ดาวศุกร์มีความสำคัญอย่างยิ่ง” มาร์กอทกล่าว “และมีช่องว่างขนาดใหญ่ในความรู้และความเข้าใจของเรา”

การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างโลกและดาวศุกร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบเช่นกัน เมื่อเราเห็นดาวเคราะห์ห่างไกลที่มีขนาดเท่าโลก พวกมันเหมือนโลกหรือคล้ายดาวศุกร์มากกว่ากัน? เราจำเป็นต้องเข้าใจวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราเพื่อจัดการกับสิ่งที่ดาวเคราะห์ในระบบอื่นอาจมีลักษณะอย่างไร

อัญมณีที่ถูกมองข้าม

จากคำถามสำคัญทั้งหมดเกี่ยวกับดาวศุกร์ที่เรายังคงต้องตอบ และเนื่องจากเป็นดาวเคราะห์เพื่อนบ้านที่อยู่ติดกัน คุณอาจสงสัยว่าทำไมจึงไม่มีใครสำรวจดาวศุกร์มากกว่านี้ ทำไมดาวอังคารได้รับความสนใจทั้งหมด?

ประการแรกดาวศุกร์เป็นเรื่องยากมากที่จะเยี่ยมชม ในการพยายามส่งโพรบไปยังพื้นผิว คุณต้องต่อสู้กับสภาวะที่รุนแรงซึ่งเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รวมถึงผู้คนด้วย แรงกดบนพื้นผิวเทียบเท่ากับแรงดันใต้น้ำ 900 เมตร “ดังนั้นยานอวกาศของคุณจึงดู เช่นเดียวกับเรือดำน้ำ เพราะนั่นคือวิธีเดียวที่จะสามารถอยู่รอดได้ภายใต้ความกดดันและอุณหภูมิที่เลวร้าย” มาร์กอท พูดว่า. “ไม่มีอะไรรอดบนพื้นผิวดาวศุกร์ได้นานกว่าสองชั่วโมง”

นอกจากนี้ยังมีอคติของเราในแง่ของการมองหาดาวเคราะห์ที่ดูเหมือนว่าพวกมันสามารถให้กำเนิดชีวิตได้อย่างที่เราเข้าใจ เมื่อคุณมองไปที่ดาวอังคาร มันเป็นสถานที่ของมนุษย์ต่างดาว แต่คุณสามารถจินตนาการถึงผู้คนที่อาศัยอยู่ที่นั่น แม้ว่าจะมีชุดอวกาศและที่อยู่อาศัยที่สร้างขึ้นอย่างพิถีพิถัน วีนัสดูไม่น่าดึงดูดจากระยะไกล

“เราคิดกันมานานแล้วว่าวีนัสไม่เอื้ออำนวย — ซึ่งตอนนี้เป็นไปแล้ว” มาร์กอตกล่าว "แต่เราไม่ได้ชื่นชมว่ามันอาจได้รับการต้อนรับในประวัติศาสตร์ยุคแรกของระบบสุริยะ"

อาจเป็นไปได้ว่าดาวศุกร์ยังคงมีเงื่อนงำว่าชีวิตอาจมีอยู่ ณ จุดใดจุดหนึ่งในอดีตหรือไม่ “และหนึ่งในคำถามที่ใหญ่ที่สุดของวิทยาศาสตร์คือเกี่ยวกับชีวิตและความสามารถในการอยู่อาศัย” มาร์กอทกล่าวเสริม

และอาจมีระดับของการเมืองระดับโลกที่กำลังเล่นอยู่ “ระหว่างการแข่งขันในอวกาศ สหภาพโซเวียตมุ่งความสนใจไปที่ดาวศุกร์จริงๆ ดังนั้นพวกเขาจึงได้ก่อตั้งโครงการดาวศุกร์มาเป็นเวลานาน” วิทเทนกล่าว ในทางกลับกัน สหรัฐฯ ให้ความสำคัญกับดาวอังคารมากกว่า แม้ว่าในปัจจุบันจะมีความร่วมมือระหว่างประเทศมากขึ้นในการสำรวจอวกาศ แต่ก็ยังมีเนื้อหาที่เป็นมรดกตกทอดมาจากสงครามเย็นที่ชี้นาซาไปยังดาวอังคารและอยู่ห่างจากดาวศุกร์

แต่ในที่สุด ตอนนี้ ด้วยภารกิจสามภารกิจที่เพิ่งได้รับอนุมัติไปยังดาวศุกร์ เราจะมุ่งหน้ากลับไปยังสถานที่ที่น่าสนใจแห่งนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม

Margot กล่าวว่า "นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์หลายคนรู้สึกท้อแท้ที่ดาวศุกร์ถูกมองข้ามเป็นเวลานาน “แต่ตอนนี้มันน่าตื่นเต้นจริงๆ ที่ในที่สุดเราก็ได้กลับไปแล้ว”

สามภารกิจใหม่

นักสำรวจวีนัสใหม่สามคนจะเป็นภารกิจของ NASA สองภารกิจ ได้แก่ DAVINCI+ และ VERITAS และภารกิจ EnVision ของ European Space Agency เกรงว่าคุณจะจินตนาการว่ามีความเกลียดชังระหว่างภารกิจของดาวศุกร์ที่เป็นคู่แข่งกัน นักวิจัยทั้งสองที่เราพูดคุยด้วยแสดงความดีใจและตื่นเต้นที่มีหลายภารกิจเพื่อรวบรวมข้อมูลจากดาวเคราะห์ดวงนี้

ภารกิจทั้งสามนี้จะประกอบกัน: DAVINCI+ จะดูบรรยากาศของดาวศุกร์ VERITAS จะดูที่ ดาวศุกร์ในระดับโลก และ EnVision จะถ่ายภาพพื้นผิวประมาณหนึ่งในสี่ในเป้าหมายที่มากขึ้น ทาง. เครื่องมือจะแตกต่างกันด้วย เนื่องจาก EnVision มีทั้งการสร้างภาพด้วยเรดาร์และเครื่องเก็บเสียงสำหรับมองใต้พื้นผิว

“VERITAS จะดูที่ใต้ผิวดินลึก มองไปที่ธรณีภาค” วิทเทนอธิบาย “แต่ด้วย EnVision พวกเขาจะสามารถมองเห็นพื้นผิวที่อยู่ใกล้เคียงมากเพื่อทำความเข้าใจว่าโครงสร้างของมันจะเป็นอย่างไร”

เมื่อรวมสามภารกิจเข้าด้วยกัน เราน่าจะสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับดาวศุกร์จากบนลงล่าง จากชั้นบรรยากาศที่หนาทึบลงไปจนถึงแกนกลางที่ลึกลงไป ในที่สุด เราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงนี้ได้มากเท่ากับดาวอังคารน้องสาวที่สำรวจได้ดีกว่า

“มีจุดเน้นที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละ [ภารกิจ] เหล่านี้” วิทเทนกล่าว “แต่โดยรวมแล้ว ทั้งสามสิ่งนี้กำลังบอกเราว่าดาวศุกร์เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นบนโลก มันน่าตื่นเต้นมาก โอกาสที่จะมีโปรแกรม Venus คล้ายกับโปรแกรม Mars”

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• นี่คือเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าสิ่งมีชีวิตอาจเติบโตบนดาวศุกร์ 'ดาวเคราะห์นรก'
• ศิลปะและวิทยาศาสตร์ของการเบรกด้วยอากาศ: กุญแจสู่การสำรวจดาวศุกร์
• การปะทุของภูเขาไฟของดาวศุกร์ทำให้เปลือกนอกของมันนิ่ม
• ยานอวกาศสองลำทำงานร่วมกันเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดาวศุกร์
• ภารกิจ 30 ปีเพื่อศึกษาแมกนีโตสเฟียร์ใกล้จะสิ้นสุดลงแล้ว