Naukowcy doszli do wniosku, że Wenus przez 2–3 miliardy lat mogła być przyjazną planetą utrzymującą wodę w stanie ciekłym aż do momentu dramatycznej transformacji, która rozpoczęła się około 700 milionów lat temu i pojawiła się na powierzchni około 80% planety.

Wyniki badań zaprezentowane 20 września 2019 roku na EPSC-DPS Joint Meeting 2019 (międzynarodowej konferencji w Genewie poświęconej badaniom planet i misjom planetarnym) przez Michaela Way z The Goddard Institute for Space Science dają nowe spojrzenie na historię klimatu Wenus i mogą mieć wpływ na ocenę możliwości pojawienia się życia na egzoplanetach znajdujących się na podobnych orbitach.

Czterdzieści lat temu misja NASA Pioneer Venus znalazła ciekawe wskazówki, że planeta mogła kiedyś mieć wodę w płytkim oceanie. Aby sprawdzić, czy Wenus kiedykolwiek miała stabilny klimat zdolny do utrzymania wody w stanie ciekłym, Michael Way i jego kolega, Anthony Del Genio, stworzyli serię pięciu symulacji zakładających różne poziomy pokrycia planety przez wodę.

We wszystkich pięciu scenariuszach odkryli, że Wenus była w stanie utrzymać stabilne temperatury od minimum około 20 stopni Celsjusza do maksymalnie około 50 stopni Celsjusza przez około 3 miliardy lat. Klimat umiarkowany na Wenus mógłby być do dziś utrzymany, gdyby nie nastąpił szereg wydarzeń, które spowodowałyby uwolnienie lub „odgazowanie” dwutlenku węgla zgromadzonego w skałach planety około 700–750 milionów lat temu.

Według hipotezy naukowców ​​Wenus mogła mieć stabilny klimat od miliardów lat. Możliwe, że pojawienie się niemal globalnego wydarzenia jest odpowiedzialne za przekształcenie klimatu podobnego do Ziemi w piekło, które obserwujemy dzisiaj.

Trzy z pięciu scenariuszy zbadanych przez Waya i Del Genio przyjęły topografię Wenus taką, jaką ją widzimy dzisiaj i rozważaliśmy istnienie oceanu o głębokości średnio 310 metrów, płytką warstwę wody wynoszącą średnio 10 metrów i niewielką ilość wody zablokowaną w glebie. Dla porównania uwzględniono również scenariusz z topografią Ziemi i oceanem o głębokości 310 metrów, a także świat całkowicie pokrytym oceanem o głębokości 158 metrów. Naukowcy dokonali symulacji warunków środowiskowych 4,2 miliarda lat temu, 715 milionów lat temu i obecnych. Próbowali wytłumaczyć wzrost promieniowania słonecznego w miarę nagrzewania się Słońca w trakcie jego życia, a także zmiany składu atmosfery. Chociaż wielu badaczy uważa, że ​​Wenus znajduje się poza wewnętrzną granicą tzw. strefy zamieszkania (strefy życia) Układu Słonecznego i jest zbyt blisko Słońca, aby utrzymać wodę w stanie płynnym, to nowe badania sugerują, że może być inaczej.

– Wenus ma obecnie prawie dwa razy więcej promieniowania słonecznego niż Ziemia. Jednak we wszystkich modelowanych przez nas scenariuszach stwierdziliśmy, że Wenus nadal może utrzymywać temperatury powierzchni odpowiednie dla wody w stanie ciekłym – powiedział Way.

4,2 miliarda lat temu, czyli wkrótce po uformowaniu się planety, Wenus mogła zakończyć okres szybkiego ochłodzania się, a jej atmosfera mogła być zdominowana przez dwutlenek węgla. Gdyby planeta ewoluowała w sposób podobny do Ziemi, w ciągu kolejnych 3 miliardów lat dwutlenek węgla mógł być czerpany przez skały krzemianowe i zablokowany na powierzchni. W drugim modelu symulującym okres sprzed 715 milionach lat, atmosfera prawdopodobnie była zdominowana przez azot ze śladowymi ilościami dwutlenku węgla i metanu – podobnie jak obecnie na Ziemi – i warunki te mogły pozostać stabilne do chwili obecnej. Przyczyna odgazowania, które doprowadziło do dramatycznej transformacji Wenus, jest nieznana, chociaż prawdopodobnie związana jest z aktywnością wulkaniczną planety. Jedną z możliwości jest hipoteza, że wypływające duże ilości magmy, uwolniły dwutlenek węgla ze stopionych skał do atmosfery. Magma zestaliła się przed dotarciem na powierzchnię, co stworzyło barierę, która spowodowała, że ​​gaz nie można ponownie zostać wchłonięty. Obecność dużych ilości dwutlenku węgla w atmosferze wywołała niekontrolowany efekt cieplarniany, który doprowadził na dzisiejszej Wenus do średnich temperatur wynoszących około 462 stopni.

Na Ziemi mamy kilka przykładów odgazowania na dużą skalę, na przykład powstanie syberyjskich trapów 500 milionów lat temu na przełomie paleozoiku i mezozoiku), które jest wiązane z masowym wymieraniem permskim.

Nadal istnieją dwie główne niewiadome, którymi należy się zająć, zanim można będzie w pełni odpowiedzieć na pytanie, czy na Wenus mogło istnieć życie? Pierwszy odnosi się do tego, jak szybko Wenus początkowo ochładzała się i czy w ogóle była w stanie skraplać  wodę w stanie ciekłym na swojej powierzchni. Drugą niewiadomą jest to, czy owo globalne wydarzenie w historii Wenus było pojedynczym przypadkiem, czy po prostu najpóźniejszym z serii zdarzeń sprzed miliardów lat.

Według zespołu naukowców potrzeba więcej misji, aby badać Wenus i lepiej zrozumieć jej historię i ewolucję. Modele opracowane przez badaczy pokazują jednak, że istnieje możliwość, że Wenus mogła nadawać się do zamieszkania i radykalnie różniła się od planety, którą znamy dzisiaj.

Opracowano na podstawie:
Could Venus have been habitable?

Artystyczna wizja Wenus pokrytej oceanem. Image credit: NASA
Słowa kluczowe (tagi):