Venus, der engang blev betegnet som Jordens tvilling, er et drivhus (og et pirrende mål i søgen efter liv)

En kunstner

Et kunstners koncept, der viser en super-Venus til venstre og Jorden til højre. (Billedkredit: NASA/JPL-Caltech/Ames)



Som Jordens søsterplanet, Venus har udholdt et kærlighed-had-forhold, når det kommer til udforskning. Nu tyder nye resultater på tilstedeværelsen af ​​et signal om potentiel beboelighed på Venus , og den længe glemte søskende kan finde sig selv tilbage i rampelyset.



Med sin bane nær den stigende eller nedgående sol skinnede Venus klart til de første gamle astronomer. Da menneskeheden begyndte at udforske solsystemet, virkede en verden med næsten samme masse og radius som Jorden som det mest lovende mål. Venus sidder på grænsen til vores sols beboelige zone, regionen omkring en stjerne, hvor en planet skal være i stand til at være vært for flydende vand på dens overflade, og ideer om en sand tvillingeplane svømmede for forskernes og offentlighedens øjne.

Relaterede: Venusskyer slutter sig til shortlisten over steder, hvor man kan søge efter fremmede liv
Mere: Venus største mysterier



'Ideerne om et tempereret eller jungle-stil miljø på Venus-overfladen vedblev indtil midten af ​​60'erne,' sagde Stephen Kane, en planetjæger ved University of California, Riverside, til demokratija.eu via e-mail. Han bemærkede, at ' Rejse til den forhistoriske planet , 'den sidste Hollywood-film med astronauter, der besøgte Venus, udkom i 1965, samme år som den sovjetiske Venera 3-sonde blev lanceret, bundet til at lande på planeten. I filmen stødte de fiktive astronauter, der landede i 2020, på et sumpland fyldt med dinosaurer, et helt andet miljø end Venus -forskerne kender i dag.

Da NASAs Mariner 5 fløj forbi Venus i 1967, afslørede den en overfladetemperatur på 860 grader Fahrenheit (460 grader Celsius). 'Sumpene fordampede digitalt for deres øjne,' siger Suzanne Smrekar fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Californien til demokratija.eu via e -mail. Smrekar er hovedforsker ved NASA's foreslået VERITAS mission til Venus . (Navnet er en forkortelse for Venus -emissivitet, radiovidenskab, InSAR, topografi og spektroskopi.)

Vores vision om Venus, der ikke længere var en sumpet søster, blev en helvedes verden med tykke skyer og mistede meget af den opmærksomhed, den tidligere havde fået i science-fiction lore. Med en overflade varm nok til at smelte bly, var planeten for brorende til at være vært for vand på dens overflade. Dets potentiale for liv syntes at fordampe med sumpene.



Men mens den ustadige offentlighed vendte blikket mod Mars 'rødere verden, fortsatte forskerne med at studere Jordens tvilling. 'Vi startede opgaven med at forsøge at forstå, hvordan Venus' overflade kunne være så langt væk fra tidligere ideer, 'sagde Kane.

I løbet af de sidste 50 år har mennesker forsøgt at løse det puslespil. Sovjetunionen fortsatte med at sende Venera -missioner til Venus indtil begyndelsen af ​​1980'erne, nogle i kredsløb om verden og andre til at lande på dens overflade. NASAs Viking- og Pioneer -missioner blæste forbi, knipsede fotos og indsamlede data på vej til udkanten af ​​solsystemet.

I 1990 kortlagde NASA's Magellan -mission overfladen af ​​planeten og European Space Agency's Venus Express kredsede verden i otte lange år og studerede dens atmosfære. I 2015, Japans Akatsuki -mission begyndte en sonde på den venusianske atmosfære, der fortsætter i dag. I mellemtiden bruger missioner i hele solsystemet regelmæssigt Venus som et tyngdekraftsboost til fjerne verdener og tager et par korte observationer på deres vej forbi.



De utallige observationer sammen med fremskridt med at forstå, hvordan planeter udvikler sig, har præsenteret et langsomt skiftende billede af Venus. Resultaterne kan hjælpe med at løse spørgsmål om livets udvikling .

'Selvom erkendelsen i løbet af 60'erne vedrørende de helvedes forhold i Venus fik mange til at tro, at Venus ikke har noget at gøre med beboelighed, har vi siden ændret vores perspektiv for at forstå, at Venus haraltat gøre med beboelighed, 'sagde Kane.

Jordens fremtid, Jordens fortid

I de indledende faser af udforskningen indså forskere hurtigt, at Venus led et alvorligt tilfælde af drivhuseffekten. Planetens tykke atmosfære fungerede som et tæppe til at fange varme og hæve temperaturerne til uudholdelige ekstremer.

'Mange mennesker antog, at Venus var et' løst problem ', hvor et løbende drivhus scenario var løbet amok, og det var slutningen på historien,' sagde Kane. 'Vi er imidlertid klar over nu, at det kun er begyndelsen.'

Betingelserne, der engang fik forskere til at mistænke Venus kunne være en jordlignende verden, havde ikke ændret sig. Begge planeter ser ud til at have samme oprindelse: stenede verdener, der er store nok til at holde på deres atmosfærer med indledende betingelser modne til at opsamle vand på overfladen. Så hvor gik Venus galt?

Det er et spørgsmål, der stadig plager Venus -forskere, når de søger at bestemme de betingelser, der fører til beboelighed og dem, der fører til en overophedet katastrofe. Tæt bagpå er spørgsmålet, om den venusianske atmosfære ændrede sig dramatisk i en enkelt katastrofe, eller om det var en langsom ændring over tid.

Løbende observationer har også afsløret, at Venus er alt andet end inaktiv. Lavopløselige radarbilleder af overfladen har vist beviser for den seneste eksplosive vulkanisme inden for de sidste 100 millioner år. Hvis vores tvillingeplanet fortsætter med at støde gasser op i luften gennem dens toppe, ville det argumentere for et langsomt skift i atmosfæren frem for en enkelt katastrofe.

Disse spørgsmål er især relevante for Jorden, hvor menneskeproducerede drivhusgasser fortsat bygger sig op i atmosfæren. Nogle peger på Venus som et tegn på vores planets fremtid, hvis menneskelig adfærd ikke ændres.

Relaterede historier:

- Venus skyer slutter sig til shortlisten for potentielle tegn på liv i vores solsystem
-Ignorer ikke Venus-Jordens tvilling skjuler overraskende muligheder (op-ed)
- Vi kunne gå til Venus med nutidens teknologi, siger forskere

Men planeten ved siden af afslører måske ikke kun vores fremtid , det kan også vise vores fortid. Ifølge Smrekar er Venus det eneste sted i solsystemet, der kan have kontinenter og subduktion, det første skridt i at starte pladetektonik. På trods af en tilsyneladende lang liste over missioner, der har turneret på planeten, forbliver vores syn på overfladen imidlertid tantalisk sparsomt. Hvis Venus har kontinenter, vil planetforskere vide, hvornår og hvordan de dannede sig, hvilket kunne hjælpe forskere med bedre at forstå den tidlige jord.

'Jordens kontinenter og system med pladetektonik har formet udviklingen af ​​Jordens klima og beboelighed,' sagde Smrekar. 'Men de opstod for milliarder af år siden; der er kun få data tilbage fra den tid. '

Det er endda muligt, at det var Venus, ikke Jorden, hvor livet først dukkede op i solsystemet. Ifølge Smrekar har vores tvillingeplanet mange af de egenskaber, der kræves for en beboelig verden - en intern geologisk motor til at drive vulkanisme, tektonik, overfladeforvitring og endda et potentielt hav i fortiden. 'Selvom overfladen fremstår som yderst ugæstfri i dag, kan den tidligere have været den første beboelige planet,' sagde hun.

Exoplaneten ved siden af

Da antallet af kendte eksoplaneter stiger i tusinder, kan Venus være nøglen til at låse op og forstå, hvilken af ​​disse verdener der er beboelige. Planeter omkring andre stjerner ses fra en utrolig afstand, og det er usandsynligt, at mennesker vil træde på nogen af ​​dem i den nærmeste fremtid. Men på afstand ligner en potentielt beboelig exo-jord ligesom en exo-Venus.

'Hvis man ser det som eksoplaneter, er Venus og Jorden identiske,' sagde Smrekar. 'Alligevel er de helt anderledes i dag.'

I 2015 etablerede Kane et Venus område , 'regionen omkring en stjerne, hvor en planets atmosfære kunne udvikle sig til en drivhusverden. På det tidspunkt sagde han, at han ønskede at understrege, at størrelse alene, en af ​​de primære metoder til at karakterisere en verden som 'Jordlignende', ikke er nok til at indikere beboelighed.

At sortere de helvedes Venus-lignende verdener kræver at vide, hvad der gjorde Venus til den planet, den er i dag. 'Nøglen til at forstå planetarisk beboelighed og hvordan den udvikler sig med tiden, ligger i at forstå udviklingen af ​​vores søsterplanet,' sagde Kane.

Det er en grund til, at forskere som Smrekar og Kane går ind for en anden mission til Venus. Yderligere udforskning kunne jage efter tegn på, at der eksisterede vand på overfladen relativt for nylig, hvilket kunne indikere, at planeten langsomt mistede sin beboelige tilstand frem for at lide af en hurtig katastrofe.

'Vi skal absolut tilbage til Venus for at besvare de mange udestående spørgsmål, især i forbindelse med da Venus mistede sit flydende vand,' sagde Kane.

Kane tilføjer, at Venus kan hjælpe med at give bedre indsigt i livets udvikling på andre verdener end andre jordbaserede planeter uden for jorden i solsystemet.

'Emnet om beboelighed i forbindelse med eksoplaneter vil altid fokusere på planeter på Jorden og Venus-størrelse, ikke Mars-størrelse,' sagde Kane. 'Jagten på at opdage liv i universet kræver nødvendigvis at forstå den utrolige Venus-Jord-dikotomi.'

Nye resultater

Efter årtiers ignorering kan Venus snart være i centrum.

Nye resultater , frigivet mandag (14. september), afslører tilstedeværelsen af ​​et potentielt biologisk signal, der kan komme fra liv gemt i planetens skyer. Skyerne i Jordens tvilling er længe blevet betragtet som en potentielt hjem til livet , men opdagelsen af ​​phosphin, en brandfarlig gas, der på jorden kan komme fra nedbrydning af organisk materiale, giver emnet ny hastende karakter.

'Biologi i atmosfæren kan være de sidste overlevende medlemmer af en tidligere venusisk biosfære,' sagde Kane. 'Hvis det bekræftes som resultatet af liv i skyerne, ville dette resultat være en ekstraordinær lektion i, hvordan livet virkelig kan tilpasse sig alle tilgængelige rigdomme i et miljø.'

Men Kane gav et par forbehold for den konklusion. Hvis livet i øjeblikket lever i skyerne i Venus, må det have fundet en måde at blive ved med at blive i atmosfæren frem for at falde tilbage til planetens overflade, som han kalder 'et svært problem at løse'. Mens liv er blevet opdaget i Jordens skyer, er dette materiale blevet hevet opad fra overfladen gennem konvektion, da varmere og mindre tæt materiale bevægede sig opad. Den mekanisme eksisterer ikke på Venus, sagde Kane.

Derudover er atmosfæren i Venus varm, tør og omgivet af store reservoirer af svovlsyre, som alle kan gøre det svært for livet at have overlevet de sidste milliarder år, fra det tidspunkt, hvor overfladen engang har været vært for livet, Kane sagde. Og den nye forskning er baseret på fosfinproduktion på Jorden, mens overfladen og atmosfæren på Venus er væsentligt forskellige.

Smrekar var enig.

Hun mener, at de nye resultater fremhæver behovet for at lede efter aktiv og nyere vulkanisme. Mens forfatterne afviste aktiv vulkanisme som en forklaring på deres opdagelse, påpeger hun, at processen er vanskelig at observere på Venus, hvor lavasignalet kan forsvinde inden for dage eller uger. Forståelse af overfladekemi og de processer, der producerer vulkanisme, er nøglen til at tolke den nye forskning, som hun sagde 'er spændende og fremhæver behovet for at forstå vores søsterplanet bedre.'

For Kane understreger de nye resultater behovet for at vende tilbage til Jordens tvilling i den nærmeste fremtid.

'Da påstanden er fremsat, og vi i øjeblikket ikke har en god forklaring på observationerne, har vi et ansvar for at undersøge nærmere og afgøre, hvad den sande kilde til fosfinet er,' sagde han. Han pegede på kommende missioner, herunder VERITAS, der vil hjælpe forskere med at forstå klodens atmosfære og geologi.

'Det er gennem denne slags missioner, at vi fuldt ud kan besvare dette spørgsmål om muligt liv i de venusianske skyer,' sagde Kane.

Følg Nola på Facebook og på Twitter på @NolaTRedd. Følg os på Twitter @Spacedotcom og på Facebook.