Obecnie Wenus nie jest gościnnym miejscem, jak na ludzkie standardy. Ale nie zawsze tak było. Jak pokazują nowe badania, „siostra Ziemi” przez 2-3 miliardy lat mogła mieć warunki pozwalające na istnienie wody w stanie ciekłym, aż do tajemniczej transformacji, która miała miejsce około 700 milionów lat temu.

Badania przedstawione na Europejskim Kongresie Nauk Planetarnych w Genewie dają nowe spojrzenie na historię klimatu panującego na Wenus. Z pracy Michaela Way’a oraz Anthony’ego Del Genio z The Goddard Institute for Space Science wynika, że Wenus mogła przez miliardy lat mieć warunki pozwalające na podtrzymanie życia, przynajmniej takiego, jakie znamy.

Dzisiaj Wenus jest niegościnnym miejscem. Wszystko przez temperatury na powierzchni, które mogłyby stopić ołów oraz chmury gazu siarkowego w atmosferze. Wenus często bywa nazywana „bliźniaczką Ziemi”. Jednak to ze względu na porównywalną do Ziemi wielkość, bo warunki tam panujące są dalekie od ziemskich.

Temperatura na powierzchni Wenus to około 500 st. Celsjusza. Planeta ta jest najbliższą Ziemi planetą i obraca się wokół własnej osi w przeciwnym kierunku niż większość planet w Układzie Słonecznym. Ciśnienie tam panujące jest 92 razy większe niż na naszej planecie, a gęsta atmosfera w 96 proc. składa się z dwutlenku węgla.

Ale nie zawsze tak było. Czterdzieści lat temu misja Pioneer Venus zrealizowana przez NASA znalazła kuszące wskazówki sugerujące, że „siostra Ziemi” mogła niegdyś posiadać płytki ocean wody. By sprawdzić możliwość istnienia stabilnego klimatu zdolnego do podtrzymania wody w stanie ciekłym, uczeni przeprowadzili serię symulacji komputerowych.

Nowe modele klimatyczne dla drugiej planety od Słońca pokazują, że aż do około 700 milionów lat temu temperatury na Wenus wahały się od 20 stopni Celsjusza do 50 st. C., co pozwalało na istnienie ciekłej wody. Warunki takie panował przez 2-3 miliardy lat. Taki klimat mógłby nawet istnieć do dzisiaj, gdyby nie tajemnicze wydarzenie, które spowodowało uwolnienie dwutlenku węgla.

– Nasza hipoteza jest taka, że ​​Wenus mogła mieć stabilny klimat przez miliardy lat. Możliwe, że jakieś globalne wydarzenie powierzchniowe jest odpowiedzialne za przekształcenie się planety z klimatem podobnym do ziemskiego w piekielnie gorące miejsce, które widzimy dzisiaj – powiedział Way.

W symulacjach komputerowych założono różne poziomy pokrycia planety przez wodę. W trzech z pięciu scenariuszy przyjęto topografię Wenus taką, jaką widzimy obecnie z oceanem o średniej głębokości 310 metrów, strefie przybrzeżnej o głębokości 10 metrów i niewielką ilością wody zamkniętej w glebie. Dla porównania uwzględniono również scenariusz z topografią Ziemi i oceanem o głębokości 310 metrów oraz scenariusz ze światem całkowicie pokrytym oceanem o głębokości 158 metrów.

Do symulacji warunków środowiskowych panujących na Wenus 4,2 miliarda lat temu, 715 milionów lat temu i dzisiaj, naukowcy dostosowali ogólny trójwymiarowy model cyrkulacji, który uwzględnia m.in. wzrost intensywności promieniowania słonecznego w miarę nagrzewania się naszego Słońca, a także zmianę składu atmosfery.

Chociaż wielu badaczy uważa, że ​​Wenus znajduje się poza wewnętrzną granicą ekostrefy naszego Układu Słonecznego i jest zbyt blisko Słońca, aby utrzymać płynną wodę, nowe badania sugerują, że badacze ci mogą być w błędzie. – Wenus otrzymuje obecnie prawie dwa razy więcej promieniowania słonecznego niż Ziemia. Jednak we wszystkich modelowanych przez nas scenariuszach stwierdziliśmy, że planeta mogła utrzymywać temperatury powierzchni odpowiednie dla podtrzymania wody w stanie ciekłym – powiedział Way.

Jak wynika z symulacji, 4,2 miliarda lat temu, wkrótce po powstaniu planety, Wenus zakończyła okres szybkiego chłodzenia, a jej atmosfera była zdominowana przez dwutlenek węgla. Gdyby ewoluowała w sposób podobny do Ziemi, przez następne trzy miliardy lat dwutlenek węgla zostałby wyciągnięty z atmosfery przez skały krzemianowe i zdeponowany na powierzchni. W kolejnej symulowanej epoce, czyli 715 milionów lat temu, atmosfera prawdopodobnie byłaby zdominowana przez azot ze śladowymi ilościami dwutlenku węgla i metanu – podobnie jak obecnie wygląda atmosfera Ziemi. Co ciekawe, uczeni uważają, że warunki te mogły pozostać stabilne do chwili obecnej.

Przyczyna uwolnienia dwutlenku węgla, która doprowadziła do dramatycznej transformacji Wenus, jest tajemnicą, chociaż prawdopodobnie związana jest z aktywnością wulkaniczną planety. Jedną z możliwości jest to, że erupcje wyniosły duże ilości magmy, uwalniając dwutlenek węgla ze stopionych skał do atmosfery. Magma zastygła przed dotarciem na powierzchnię, co stworzyło barierę, która uniemożliwiła ponowną absorpcję gazu. Obecność dużych ilości dwutlenku węgla wywołała niekontrolowany efekt cieplarniany, który doprowadził do piekielnych temperatur (średnio 462 stopni C.) panujących dzisiaj na Wenus.

– Coś wydarzyło się na Wenus. Ogromna ilość gazu została uwolniona do atmosfery i nie mogła zostać ponownie wchłonięta przez skały. Na Ziemi mamy kilka przykładów odgazowania na dużą skalę, chociażby trapy syberyjskie (pokrywy lawowe na powierzchni – przyp red.) sprzed 500 milionów lat, które prawdopodobnie są związane z wymieraniem permskim, ale nic w tak dużej skali, co na Wenus – przyznał Way.

– Potrzebujemy więcej misji na Wenus, aby dokładnie zbadać planetę i lepiej zrozumieć jej historię i ewolucję. Nasze modele pokazują, że istnieje realna możliwość, że Wenus mogłaby nadawać się do zamieszkania i radykalnie różnić się od Wenus, którą widzimy dzisiaj. Otwiera to wszelkiego rodzaju implikacje dla egzoplanet znajdujących się w tak zwanej „strefie Wenus ”, gdzie mogą istnieć warunki do podtrzymania wody w stanie ciekłym, a nawet umiarkowany klimat – zaznaczył Way.

 

 

ŹródłoEuroplanet Society, NASA