Nākamās Venēras misijas mums pastāstīs par apdzīvojamām pasaulēm citur

NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech un NASA

Kad bija DAVINCI+ un VERITAS misijas uz Venēru NASA pagājušajā nedēļā deva zaļo gaismu , zinātnieku aprindas bija apdullinātas. Lielākā daļa bija gaidījuši, ka NASA, kas 30 gadu laikā nebija uzsākusi īpašu misiju uz Venēru, desmitgades beigās nosūtīs vismaz vienu misiju uz otro planētu no saules. Tomēr divas misijas satrieca visus.

Varbūt NASA paredzēja kaut ko tādu, par ko mēs tikai apkaujam galvu: DAVINCI+ un VERITAS būs milzīga ietekme ne tikai attiecībā uz Venēras un Saules sistēmas izpēti, bet arī attiecībā uz mūsu izpratni par apdzīvojamām, dzīvību nesošām pasaulēm ārpusē. mūsu Saules sistēma pati.

Tā kā mūsu eksoplanetu atklājumi turpina uzkrāties (un mēs esam pamanījuši vairāk nekā 11 000 iespējamo eksoplanetu līdz šim) mums ir jānoskaidro, vai Zemes izmēra planēta, visticamāk, izskatīsies pēc Zemes vai pēc Venēras. Mēs nezinām, kurš no šiem rezultātiem ir sagaidāmais vai iespējamais, saka Pols Bērns, Ziemeļkarolīnas štata universitātes planētu zinātnieks. Un, lai to noskaidrotu, mums ir daudz labāk jāsaprot Venēra.

Lielākā daļa zinātnieku piekristu, ka jebkurām apdzīvojamām eksoplanētām ir nepieciešams ūdens.

Tā kā virsmas temperatūra ir 471 °C un spiediens uz virsmas ir 89 reizes sliktāks nekā uz Zemes, šķiet neiespējami, ka uz Veneras kādreiz varētu būt bijis ūdens. Bet Venera un Zeme ir aptuveni vienāda izmēra, vienāda vecuma, un mūsu labākais minējums ir tāds, ka tās ir izgatavotas no salīdzināmiem materiāliem un dzimušas ar ļoti līdzīgiem sākuma apstākļiem. Venera atrodas par 30% tuvāk Saulei nekā Zeme, kas ir nozīmīgi, bet ne pārliecinoši. Un tomēr pēc 4,5 miljardiem gadu šīm divām planētām ir klājies ļoti atšķirīgi.

Faktiski ir arvien vairāk pierādījumu tam, ka Venera jau sen varētu būt bijusi ūdens mājvieta. Pioneer Venus misijās, kas tika uzsāktas 1978. gadā, tika veikti daži vilinoši mērījumi par deitērija un ūdeņraža attiecību atmosfērā, kas liecina, ka Venera laika gaitā ir zaudējusi tonnu ūdens. Taču mums nekad nav bijusi piemērota misija, kas varētu izpētīt šo ūdens vēsturi uz Veneras, meklēt senās ūdens plūsmas pazīmes uz virsmas vai saprast, vai tai ir tādi ģeoloģiskie un klimatiskie apstākļi, kas ir būtiski ūdenim un apdzīvojamiem apstākļiem. .

Iespējams, ka mūsu Saules sistēmā nezināmu laiku blakus atradās divas apdzīvojamas pasaules, saka Giada Ārnija, DAVINCI+ galvenā pētnieka vietniece. Lai gan Venera mūsdienās ir neapdzīvojama, fakts, ka tā kādreiz varēja būt apdzīvojama, nozīmē, ka tai ne vienmēr bija lemts tik ellišķīgs liktenis, ja apstākļi pagrieztos nedaudz labvēlīgāki.

Un tās ir labas ziņas tam, kā mēs novērtējam tālas eksoplanetas. Raugoties ārpus Saules sistēmas, tas varētu arī likt domāt, ka apdzīvojamas planētas ir biežāk sastopamas, nekā mēs iepriekš paredzējām, saka Ārnijs.

Ir divas galvenās teorijas par to, kas notika ar Venēru, un tās abas ietekmē to, ko mēs varētu sagaidīt uz citām eksoplanētām. Pirmais, kas atbilst mūsu pašreizējiem, vēl ierobežotajiem novērojumiem, ir tāds, ka Venera sākās kā karsts haoss no sākuma un nekad nepiekāpās. Redziet, jo tuvāk planēta riņķo ap savu saimniekzvaigzni, jo lielāka iespējamība, ka tā griezīsies lēni (vai pat paisuma un bēguma virzienā, kur viena puse ir pastāvīgi vērsta pret zvaigzni, piemēram, mēness ap Zemi).

Lēniem rotatoriem, piemēram, Venērai, parasti ir grūtāk uzturēt vēsu un komfortablu globālu klimatu, un kādu laiku tika pieņemts, ka tas, iespējams, lika Venērai kļūt karstai un nepanesamai. Saules stari bombardēja planētu ar karstumu, un ar tvaiku bagāta atmosfēra nekad uz virsmas nekondensējās šķidrā ūdenī. Tikmēr oglekļa dioksīda, ūdens un sēra dioksīda gāzes gaisā darbojās kā siltumnīcefekta gāzes, kas tikai kalpoja visu šo siltumu aizturēšanai. Un tā tas palika 4 miljardus gadu, dod vai ņem.

Pēc tam ir jauna teorija, ko nesen izstrādāja Maikls Veids un citi NASA Godāras Kosmosa pētījumu institūtā. Šis modelis parāda, ka, ja jūs veicat dažas nelielas izmaiņas šo planētu klimatā, tās var izveidot puslodes garas mākoņu formas, kas pastāvīgi saskaras pret saimniekzvaigzni. atstaro daudz zvaigžņu siltuma . Rezultātā tāda planēta kā Venera saglabā mērenu klimatu, un atmosfēras tvaiki uz virsmas kondensējas šķidros okeānos. Veida darbs liecina, ka, tiklīdz jūs sasniedzat šo punktu, planēta var pašregulēt savu temperatūru, kamēr citi Zemei līdzīgi procesi, piemēram, plākšņu tektonika (kas palīdz noņemt no atmosfēras oglekļa dioksīdu), var mazināt siltumnīcefekta gāzu uzkrāšanos.

Tā ir sarežģīta hipotēze, pilna ar brīdinājumiem. Un, ja Venera ir pierādījums tam, ka lēni rotatori var radīt apdzīvojamākus apstākļus, tas arī liecina, ka šie apstākļi ir trausli un, iespējams, īslaicīgi. Cilvēki, kuri iegādājas Veida modeli, domā, ka uz Venēras ir noticis milzīgs daudzums vulkāniskā darbība apbēra planētu ar oglekli un pārvērta atmosfērā 96% oglekļa dioksīda, pārspējot jebkādu reljefa plātņu tektoniku.

Un tomēr, tā ir hipotēze, kuru vērts pārbaudīt, izmantojot DAVINCI+ un VERITAS, jo, kā norāda Ārnijs, daudzas no mūsu atklātajām potenciāli apdzīvotajām eksoplanetām ​​ir lēni rotatori, kas riņķo ap mazmasas zvaigznēm. Tā kā šīs zvaigznes ir blāvākas, planētām parasti ir jāriņķo ap tām tuvu, lai saņemtu pietiekami daudz siltuma, lai varētu veidoties šķidrs ūdens. Ja tie veido puslodes garus mākoņus, tie varētu saglabāt apdzīvojamu klimatu. Vienīgais veids, kā mēs šobrīd varam pārbaudīt, vai šai hipotēzei ir jēga, ir vispirms noskaidrot, vai tas varētu būt noticis uz Veneras.

Bet, pirms mēs varam pielietot Veida modeli citām eksoplanētām, mums ir jānosaka, vai tas izskaidro Venēru. DAVINCI+ nolaidīsies Venērā un tieši zondēs atmosfēras ķīmiju un sastāvu, kā arī attēlos virsmu, kas iet lejup. Tam vajadzētu būt iespējai apkopot tāda veida datus, kas palīdz mums pateikt, vai Venera patiešām bija mitra agrāk savā dzīvē, kā arī precizēt tās klimata vēsturi un to, vai tiešām varēja veidoties puslodes garš mākonis.

VERITAS orbiteris iztaujās planētas ģeoloģiju, izmantojot radara novērojumus, uzņemot augstas izšķirtspējas attēlus, kas varētu atklāt reljefu vai zemes formas, ko radījušas ūdens plūsmas vai pagātnes tektonika. Aizraujošākais mērķis varētu būt tessera: stipri deformēti augstienes reģioni, kas tiek uzskatīti par vecākajiem ģeoloģiskajiem objektiem uz planētas. Ja VERITAS pamanīs pierādījumus par seniem okeāniem vai vismaz par ģeoloģisko aktivitāti, kas jau sen būtu varējusi uzturēt planētu mērenāku, tas apstiprinās domu, ka citas lēni rotējošas eksoplanetas varētu sasniegt tādus pašus apstākļus.

Domājot par to, ka viņi apvienojas, tā patiešām kļūst par papildu megamisiju, saka Lorēna Džozvika, planētu zinātniece no Džona Hopkinsa lietišķās fizikas laboratorijas, kas strādā pie VERITAS misijas. Šī ideja, ka vēlaties veikt gan ģeoloģisko kartēšanu, gan atmosfēras zondēšanu, ir bijusi pamatā tam, kā vēlaties izpētīt Venēru, saka Jozwiak.

Galu galā, ja Venera vienmēr bija neapdzīvojama, iemesls, iespējams, ir saistīts ar tās tuvumu saulei. Tātad jebkura līdzīga izmēra eksoplaneta, kas ir proporcionāli tuvu savai zvaigznei, visticamāk būs līdzīga Venērai. Un mums būtu labāk koncentrēties vairāk pētījumos uz eksoplanētām, kas atrodas tālāk no savām zvaigznēm.

No otras puses, ja Venērai bija vēsuma periods, pirms tā pārvērtās par pastāvīgu krāsni, tas nozīmē, ka mums ir nopietni jāuztver Veneras zonas eksoplanētas, jo tās joprojām var būt apdzīvojamas. Tas arī liek domāt, ka tādiem faktoriem kā plātņu tektonika un vulkānisms ir izšķiroša nozīme apdzīvojamu apstākļu starpniecībā, un mums ir jāatrod veidi, kā šīs lietas izpētīt arī tālās pasaulēs.

Jo vairāk mēs domājam, ko DAVINCI+ un VERITAS varētu sasniegt, jo vairāk šķiet, ka mēs patiesībā nenovērtējam to, cik satraukti mums vajadzētu būt. Šīs nākamās misijas pilnībā mainīs to, kā mēs domājam gan par Venēru, gan planētu veidošanos kopumā, saka Jozwiak. Šis ir aizraujošs laiks, lai noskaidrotu, vai Venera ir 'vienreizējā un nākotnes Zeme'.

paslēpties