Wenus mogła mieć płytki ciekło-wodny ocean i temperatury powierzchni zdatne do zamieszkania przez 2 miliardy lat jej wczesnej historii, zgodnie z modelowaniem komputerowym starożytnego klimatu planety przez naukowców z NASA’s Goddard Institute for Space Studies (GISS) w Nowym Jorku.

Znaleziska, opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie Geophysical Research Letters, zostały uzyskane za pomocą modelu podobnego do tego, który jest używany do przewidywania przyszłych zmian klimatycznych na Ziemi.

„Wiele z tych samych narzędzi, których używamy do modelowania zmian klimatycznych na Ziemi, może być zaadaptowanych do badania klimatów na innych planetach, zarówno w przeszłości, jak i obecnie”, powiedział Michael Way, badacz z GISS i główny autor pracy. „Te wyniki pokazują, że starożytna Wenus mogła być zupełnie innym miejscem niż jest dzisiaj”.

Wenus dzisiaj jest piekielnym światem. Ma miażdżącą atmosferę z dwutlenku węgla 90 razy grubszą niż ziemska. Prawie nie ma tam pary wodnej. Temperatury osiągają 864 stopnie Fahrenheita (462 stopnie Celsjusza) na jego powierzchni.

Naukowcy długo teoretyzowali, że Wenus uformowała się ze składników podobnych do ziemskich, ale podążała inną ścieżką ewolucyjną. Pomiary dokonane przez misję NASA Pioneer na Wenus w latach 80-tych po raz pierwszy zasugerowały, że Wenus pierwotnie mogła mieć ocean. Jednakże Wenus znajduje się bliżej Słońca niż Ziemia i otrzymuje znacznie więcej światła słonecznego. W wyniku tego wczesny ocean planety wyparował, cząsteczki pary wodnej zostały rozbite przez promieniowanie ultrafioletowe, a wodór uciekł w przestrzeń kosmiczną. Bez wody na powierzchni, dwutlenek węgla nagromadził się w atmosferze, prowadząc do tak zwanego efektu cieplarnianego, który stworzył obecne warunki.

Wcześniejsze badania wykazały, że to, jak szybko planeta obraca się wokół własnej osi wpływa na to, czy ma klimat nadający się do zamieszkania. Jeden dzień na Wenus to 117 ziemskich dni. Do niedawna zakładano, że aby planeta miała dzisiejsze powolne tempo obrotu, konieczna jest gęsta atmosfera, taka jak na współczesnej Wenus. Jednak nowsze badania wykazały, że cienka atmosfera, taka jak na współczesnej Ziemi, mogłaby dać taki sam rezultat. Oznacza to, że starożytna Wenus z atmosferą podobną do ziemskiej mogła mieć takie samo tempo rotacji jakie ma dzisiaj.

Innym czynnikiem, który wpływa na klimat planety jest topografia. Zespół GISS postulował, że starożytna Wenus miała więcej suchej ziemi niż Ziemia, szczególnie w tropikach. To ogranicza ilość wody wyparowywanej z oceanów, a w rezultacie efekt cieplarniany wywoływany przez parę wodną. Ten rodzaj powierzchni wydaje się idealny do uczynienia planety zdatną do zamieszkania; wydaje się, że było tam wystarczająco dużo wody, by podtrzymać obfite życie, z wystarczającą ilością lądu, by zmniejszyć wrażliwość planety na zmiany od przychodzącego światła słonecznego.

Way i jego koledzy z GISS symulowali warunki hipotetycznej wczesnej Wenus z atmosferą podobną do ziemskiej, dniem tak długim jak obecny dzień Wenus i płytkim oceanem zgodnym z wczesnymi danymi ze statku kosmicznego Pioneer. Naukowcy dodali informacje o topografii Wenus pochodzące z pomiarów radarowych wykonanych przez misję NASA Magellan w latach 90-tych i wypełnili niziny wodą, pozostawiając wyżyny odsłonięte jako wenusjańskie kontynenty. Badanie uwzględniło również starożytne słońce, które było do 30% ciemniejsze. Even so, ancient Venus still received about 40 percent more sunlight than Earth does today.

„In the GISS model’s simulation, Venus’ slow spin expposes its dayside to the sun for almost two months at a time,” co-author and fellow GISS scientist Anthony Del Genio said. „To ogrzewa powierzchnię i wytwarza deszcz, który tworzy grubą warstwę chmur, która działa jak parasol, osłaniając powierzchnię przed znaczną częścią słonecznego ogrzewania. Rezultatem jest średnia temperatura klimatu, która jest w rzeczywistości o kilka stopni chłodniejsza niż obecnie na Ziemi.”

Badania zostały przeprowadzone w ramach programu Astrobiologii Nauk Planetarnych NASA poprzez program Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), który dąży do przyspieszenia poszukiwań życia na planetach krążących wokół innych gwiazd, lub egzoplanet, łącząc wgląd z dziedzin astrofizyki, nauki planetarnej, heliofizyki i nauki o Ziemi. Odkrycia mają bezpośrednie implikacje dla przyszłych misji NASA, takich jak Transiting Exoplanet Survey Satellite i James Webb Space Telescope, które będą próbowały wykryć możliwe planety nadające się do zamieszkania i scharakteryzować ich atmosfery.

Powiązane linki

• Przeczytaj artykuł w Geophysical Research Letters
• Działania NExSS w NASA GISS
• Strona internetowa NASA GISS