Kitos Veneros misijos mums papasakos apie gyvenamus pasaulius kitur

NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech ir NASA

Kai buvo DAVINCI+ ir VERITAS misijos į Venerą praėjusią savaitę NASA uždegė žalią šviesą , mokslo bendruomenė buvo priblokšta. Daugelis tikėjosi, kad NASA, kuri per 30 metų nebuvo pradėjusi specialios misijos į Venerą, dešimtmečio pabaigoje pasiųs bent vieną misiją į antrąją planetą nuo saulės. Tačiau dvi misijos sukrėtė visus.

Galbūt NASA numatė kažką, dėl ko mes tik apvyniojame galvą: DAVINCI+ ir VERITAS turės didžiulį poveikį ne tik Veneros ir saulės sistemos tyrinėjimams, bet ir mūsų supratimui apie pasaulius, kuriuose gyvena gyvybė. pati mūsų saulės sistema.

Kadangi mūsų egzoplanetų atradimai ir toliau daugėja (ir mes pastebėjome daugiau nei 11 000 galimų egzoplanetų iki šiol) turime sužinoti, ar Žemės dydžio planeta labiau atrodys kaip Žemė, ar labiau tikėtina, kad atrodys kaip Venera. Mes nežinome, kuris iš šių rezultatų yra laukiamas ar tikėtinas, sako Paulas Byrne'as, Šiaurės Karolinos valstijos universiteto planetos mokslininkas. Ir norėdami tai išsiaiškinti, turime daug geriau suprasti Venerą.

Dauguma mokslininkų sutiktų, kad visose gyventi tinkamose egzoplanetose reikia vandens.

Kai paviršiaus temperatūra yra 471 °C, o paviršiaus slėgis 89 kartus blogesnis nei Žemėje, atrodo, kad neįmanoma, kad Veneroje kažkada galėjo egzistuoti vanduo. Tačiau Venera ir Žemė yra maždaug tokio paties dydžio, tokio paties amžiaus ir, mūsų geriausias spėjimas, yra pagaminti iš panašių medžiagų ir gimė esant labai panašioms pradžios sąlygoms. Venera yra 30% arčiau saulės nei Žemė, o tai yra reikšminga, bet ne per daug. Ir vis dėlto po 4,5 milijardo metų šioms dviem planetoms sekėsi labai skirtingai.

Tiesą sakant, daugėja įrodymų, kad Venera jau seniai galėjo būti vandens namais. 1978 m. pradėtos Pioneer Venus misijos atmosferoje atliko keletą gundančių deuterio ir vandenilio santykio matavimų, o tai rodo, kad laikui bėgant Venera prarado toną vandens. Tačiau mes niekada neturėjome tinkamos misijos, kuri galėtų ištirti šią Veneros vandens istoriją, ieškoti senovinių vandens tėkmės ypatybių paviršiuje arba suprasti, ar ji turėjo tokias geologines ir klimato sąlygas, kurios yra būtinos vandeniui ir gyvenimo sąlygoms. .

Gali būti, kad mūsų saulės sistemoje nežinomą laiką vienas šalia kito egzistavo du gyventi tinkami pasauliai, sako Giada Arney, DAVINCI+ vyriausiojo tyrėjo pavaduotoja. Nors Venera šiandien yra negyvenama, faktas, kad kažkada ji galėjo būti gyvenama, reiškia, kad jai ne visada buvo lemta tokia pragariška lemtis, jei aplinkybės susiklostytų palankiau.

Ir tai gera žinia, kaip vertiname tolimas egzoplanetas. Žvelgiant už Saulės sistemos ribų, tai taip pat gali reikšti, kad gyvenamosios planetos yra labiau paplitusios, nei anksčiau tikėjomės, sako Arney.

Yra dvi pagrindinės teorijos apie tai, kas nutiko Venerai, ir jos abi turi įtakos tam, ko galime tikėtis kitose egzoplanetose. Pirmas dalykas, atitinkantis mūsų dabartinius, dar ribotus stebėjimus, yra tai, kad Venera nuo pat pradžių prasidėjo kaip karšta netvarka ir niekada nenusileido. Žiūrėkite, kuo arčiau planeta sukasi aplink savo žvaigždę, tuo didesnė tikimybė, kad ji suksis lėtai (ar net užsifiksuos ten, kur viena pusė nuolat atsukta į žvaigždę, kaip mėnulis yra aplink Žemę).

Lėtiems rotatoriams, tokiems kaip Venera, paprastai sunkiau išlaikyti vėsų ir patogų pasaulinį klimatą, ir kurį laiką buvo manoma, kad dėl to Venera tapo karšta ir nepakeliama. Saulės spinduliai bombardavo planetą šiluma, o garų turtinga atmosfera niekada ant paviršiaus nesusikondensavo į skystą vandenį. Tuo tarpu anglies dioksido, vandens ir sieros dioksido dujos ore veikė kaip šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios tik sulaikydavo visą tą šilumą. Ir taip išliko 4 milijardus metų, duok ar imk.

Tada yra nauja teorija, kurią neseniai sukūrė Michael Way ir kiti NASA Goddardo kosmoso studijų instituto darbuotojai. Šis modelis rodo, kad jei atliksite keletą nedidelių šių planetų klimato pakeitimų, jos gali sukurti pusrutulio ilgio debesų formas, kurios nuolat susiduria su žvaigžde šeimininke. atspindinčios daug žvaigždžių šilumos . Dėl to tokia planeta kaip Venera išlieka vidutinio klimato, o atmosferos garai kondensuojasi į skystus vandenynus paviršiuje. Way'o darbas rodo, kad pasiekus šį tašką planeta gali savarankiškai reguliuoti savo temperatūrą tol, kol kiti į Žemę panašūs procesai, tokie kaip plokščių tektonika (kuri padeda pašalinti iš atmosferos anglies dioksidą), gali sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų kaupimąsi.

Tai sudėtinga hipotezė, kupina įspėjimų. Ir jei Venera yra įrodymas, kad lėti rotatoriai gali sukurti tinkamesnes sąlygas gyventi, tai taip pat įrodymas, kad šios sąlygos yra trapios ir gali būti trumpalaikės. Žmonės, kurie perka Way modelį, mano, kad tai, kas tikriausiai nutiko Veneroje, yra tai, kad didžiulis kiekis vulkaninė veikla užliejo planetą anglimi ir atmosferą pavertė 96% anglies dioksido, viršijančiu bet kokį reljefo plokščių tektoniką.

Ir vis dėlto, tai hipotezė, kurią verta patikrinti naudojant DAVINCI+ ir VERITAS, nes, kaip pabrėžia Arney, daugelis mūsų atrastų potencialiai tinkamų gyventi egzoplanetų yra lėti rotatoriai, kurie sukasi aplink mažos masės žvaigždes. Kadangi šios žvaigždės yra blausesnės, planetos paprastai turi skrieti aplink jas, kad gautų pakankamai šilumos, kad susidarytų skystas vanduo. Jei jie sudarys pusrutulio ilgio debesis, jie gali išsaugoti tinkamą klimatą. Vienintelis būdas, kuriuo šiuo metu galime ištirti, ar ši hipotezė yra prasminga, yra pirmiausia išsiaiškinti, ar tai galėjo nutikti Veneroje.

Tačiau prieš pritaikydami Way modelį kitoms egzoplanetoms, turime išsiaiškinti, ar jis paaiškina Venerą. DAVINCI+ nusileis į Venerą ir tiesiogiai ištirs atmosferos chemiją bei sudėtį, taip pat nufotografuos paviršių besileidžiantį žemyn. Ji turėtų sugebėti surinkti tokio tipo duomenis, kurie padeda mums pasakyti, ar Venera tikrai anksčiau buvo drėgna, taip pat išsamiau paaiškinti savo klimato istoriją ir ar tikrai galėjo susidaryti pusrutulio ilgio debesis.

VERITAS orbiteris tirs planetos geologiją, gaudamas didelės raiškos vaizdus per radaro stebėjimus, kurie gali aptikti reljefo ar žemės formų, sukurtų dėl vandens srautų ar praeities tektonikos, įrodymus. Įspūdingiausias taikinys gali būti tessera: labai deformuoti aukštumų regionai, kurie, kaip manoma, yra seniausios geologinės savybės planetoje. Jei VERITAS aptiks senovės vandenynų ar bent jau geologinės veiklos, kuri jau seniai galėjo išlaikyti planetą nuosaikesnę, įrodymų, tai patvirtins mintį, kad kitos lėtai besisukančios egzoplanetos gali pasiekti tokias pačias sąlygas.

Pagalvojus apie tai, kad jie eina kartu, tai iš tikrųjų tampa tarsi papildoma megamisija, sako Lauren Jozwiak, planetų mokslininkė iš Johnso Hopkinso taikomosios fizikos laboratorijos, dirbanti VERITAS misijoje. Ši idėja, kad norėtumėte atlikti geologinį žemėlapių sudarymą ir atmosferos zondavimą, buvo pagrindinė Veneros tyrimo kryptis, sako Jozwiak.

Galiausiai, jei Venera visada buvo negyvenama, priežastis tikriausiai susijusi su jos artumu saulei. Taigi bet kuri panašaus dydžio egzoplaneta, kuri yra proporcingai arti savo žvaigždės, tikriausiai bus panaši į Venerą. Ir mums būtų geriau, jei daugiau tyrinėtume egzoplanetas, kurios yra toliau nuo savo žvaigždžių.

Kita vertus, jei Venera turėjo vėsų laikotarpį, kol ji tapo nuolatine orkaite, tai reiškia, kad turėtume rimtai žiūrėti į Veneros zonos egzoplanetas, nes jos vis dar gali būti tinkamos gyventi. Tai taip pat rodo, kad tokie veiksniai kaip plokščių tektonika ir vulkanizmas atlieka svarbų vaidmenį tarpininkaujant gyvenamosioms sąlygoms, todėl turime rasti būdų, kaip šiuos dalykus ištirti ir tolimuose pasauliuose.

Kuo daugiau svarstome, ką DAVINCI+ ir VERITAS galėtų pasiekti, tuo labiau atrodo, kad iš tikrųjų neįvertiname, kaip turėtume būti susijaudinę. Šios kitos misijos visiškai pakeis mūsų mąstymą apie Venerą ir planetų formavimąsi apskritai, sako Jozwiak. Įdomus metas išsiaiškinti, ar Venera yra „buvusi ir būsima Žemė“.

paslėpti