Planeta Wenus może być postrzegana jako zła bliźniaczka Ziemi. Na pierwszy rzut oka ma masę i wielkość porównywalną do naszej rodzimej planety, podobnie składa się głównie z materiału skalnego, zawiera trochę wody i ma atmosferę. Jednak bliższe spojrzenie ujawnia uderzające różnice między nimi: gęsta atmosfera Wenus z CO2, ekstremalna temperatura i ciśnienie powierzchni oraz chmury kwasu siarkowego rzeczywiście stanowią wyraźny kontrast z warunkami niezbędnymi do życia na Ziemi. Jednak nie zawsze tak było. Wcześniejsze badania sugerowały, że Wenus mogła być w przeszłości o wiele bardziej gościnnym miejscem, z własnymi oceanami płynnej wody. Zespół astrofizyków kierowany przez Uniwersytet Genewski (UNIGE) i Narodowe Centrum Kompetencji w Badaniach Naukowych (NCCR) PlanetS w Szwajcarii zbadał, czy bliźniaczka naszej planety rzeczywiście miała łagodniejsze okresy. Wyniki opublikowane w czasopiśmie Nature sugerują, że tak nie jest.
Wenus stała się ostatnio ważnym tematem badawczym dla astrofizyków. ESA i NASA postanowiły w tym roku wysłać co najmniej trzy misje eksploracji kosmosu w ciągu następnej dekady na drugą najbliższą Słońcu planetę. Jednym z kluczowych pytań, na które mają odpowiedzieć te misje, jest to, czy Wenus kiedykolwiek gościła wczesne oceany. Astrofizycy kierowani przez Martina Turbeta, badacza z Wydziału Astronomii Wydziału Nauk UNIGE i członka NCCR PlanetS, próbowali odpowiedzieć na to pytanie za pomocą narzędzi dostępnych na Ziemi. „Symulowaliśmy klimat Ziemi i Wenus na samym początku ich ewolucji, ponad cztery miliardy lat temu, kiedy powierzchnia planet była jeszcze stopiona” – wyjaśnia Martin Turbet. „Związane z tym wysokie temperatury oznaczały, że jakakolwiek woda byłaby obecna w postaci pary, jak w gigantycznym szybkowarze”. Wykorzystując wyrafinowane trójwymiarowe modele atmosfery, podobne do tych, których naukowcy używają do symulacji obecnego klimatu Ziemi i przyszłej ewolucji, zespół zbadał, w jaki sposób atmosfery obu planet ewoluowałyby w czasie i czy w tym procesie mogą powstawać oceany.
„Dzięki naszym symulacjom byliśmy w stanie wykazać, że warunki klimatyczne nie pozwalają na kondensację pary wodnej w atmosferze Wenus” – mówi Martin Turbet. Oznacza to, że temperatury nigdy nie spadły na tyle, by woda w jej atmosferze utworzyła krople deszczu, które mogłyby spaść na jej powierzchnię. Zamiast tego woda pozostała w atmosferze jako gaz, a oceany nigdy się nie uformowały. „Jednym z głównych powodów tego są chmury, które tworzą się preferencyjnie po nocnej stronie planety. Chmury te powodują bardzo silny efekt cieplarniany, który uniemożliwił Wenus ochłodzenie się tak szybko, jak wcześniej sądzono” – kontynuuje badacz z Genewy.
Małe różnice z poważnymi konsekwencjami
Co zaskakujące, symulacje astrofizyków ujawniają również, że Ziemię z łatwością mógł spotkać taki sam los jak Wenus. Gdyby Ziemia była tylko trochę bliżej Słońca lub gdyby Słońce świeciło tak jasno w swojej „młodości”, jak obecnie, nasza planeta wyglądałaby dziś zupełnie inaczej. Prawdopodobnie stosunkowo słabe promieniowanie młodego Słońca pozwoliło Ziemi ochłodzić się na tyle, aby skondensować wodę, która tworzy nasze oceany. Dla Emeline Bolmont, profesor w UNIGE, członkini PlaneS i współautorki badania, „jest to całkowite odwrócenie sposobu, w jaki patrzymy na to, co od dawna nazywa się „paradoksem słabego młodego słońca”. główną przeszkodą w pojawieniu się życia na Ziemi!” Argumentowano, że gdyby promieniowanie słoneczne było znacznie słabsze niż dzisiaj, zamieniłoby Ziemię w kulę lodu wrogą życiu. „Okazuje się jednak, że dla młodej, bardzo gorącej Ziemi to słabe Słońce mogło być w rzeczywistości nieoczekiwaną szansą” – kontynuuje badacz.
„Nasze wyniki opierają się na modelach teoretycznych i są ważnym elementem w odpowiedzi na pytanie o historię Wenus” – mówi współautor badania David Ehrenreich, profesor na Wydziale Astronomii UNIGE i członek NCCR PlanetS. „Ale nie będziemy w stanie ostatecznie rozstrzygnąć tej sprawy na naszych komputerach. Obserwacje trzech przyszłych misji kosmicznych na Wenus będą niezbędne do potwierdzenia – lub obalenia – naszej pracy”. Te perspektywy zachwycają Emeline Bolmont, dla której „na te fascynujące pytania może odpowiedzieć nowe Centrum Życia we Wszechświecie, które właśnie powstało na Wydziale Nauk UNIGE”.
