Badacze zadają cios teorii, że Wenus miała kiedyś wodę w stanie ciekłym na swojej powierzchni

Zdjęcie: ARTUR PLAWGO / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Badacze z Uniwersytetu Cambridge zbadali skład chemiczny atmosfery Wenus i wywnioskowali, że jej wnętrze jest obecnie zbyt suche, aby kiedykolwiek mogło być na tyle dużo wody, by istniały oceany na powierzchni. Zamiast tego planeta prawdopodobnie była gorącym, nieprzyjaznym światem przez całą swoją historię.

Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy, mają znaczenie dla zrozumienia unikalności Ziemi i poszukiwań życia na planetach poza naszym Układem Słonecznym. Choć wiele egzoplanet jest podobnych do Wenus, badania sugerują, że astronomowie powinni skupić się na egzoplanetach bardziej przypominających Ziemię.

Z daleka Wenus i Ziemia wyglądają jak rodzeństwo: są prawie identyczne pod względem wielkości i są planetami skalistymi. Ale z bliska Wenus przypomina bardziej złowrogiego bliźniaka: jest pokryta grubymi chmurami kwasu siarkowego, a jej powierzchnia ma średnią temperaturę bliską 500°C.

Mimo tych skrajnych warunków, przez dekady astronomowie badali, czy Wenus kiedykolwiek miała oceany w stanie ciekłym zdolne do wspierania życia, lub czy w jej gęstych chmurach istnieje jakaś tajemnicza forma "powietrznego" życia.

„Nie będziemy pewni, czy Wenus mogła wspierać życie, czy też wspierała życie, dopóki nie wyślemy sond pod koniec tej dekady” – powiedziała główna autorka badania, Tereza Constantinou, doktorantka z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Cambridge. „Ale biorąc pod uwagę, że prawdopodobnie nigdy nie miała oceanów, trudno wyobrazić sobie, aby Wenus mogła kiedykolwiek wspierać życie podobne do ziemskiego, które wymaga wody w stanie ciekłym.”

Podczas poszukiwań życia poza naszą galaktyką, astronomowie koncentrują się na planetach krążących wokół swoich gwiazd w strefie zamieszkiwanej, gdzie temperatury są odpowiednie do istnienia wody w stanie ciekłym na powierzchni planety. Wenus stanowi ważne ograniczenie dla tego, gdzie znajduje się ta strefa wokół gwiazdy.

„Mimo że jest najbliższą nam planetą, Wenus jest ważna dla nauki o egzoplanetach, ponieważ daje nam unikalną okazję do zbadania planety, która ewoluowała bardzo różnie od naszej, tuż na skraju strefy zamieszki walnej” – powiedziała Constantinou.

Istnieją dwie główne teorie dotyczące tego, jak warunki na Wenus mogły się zmieniać od jej powstania4,6 miliarda lat temu. Pierwsza zakłada, że warunki na powierzchni Wenus były niegdyś na tyle łagodne, aby wspierać wodę w stanie ciekłym, ale efekt cieplarniany spowodowany powszechną działalnością wulkaniczną doprowadził do tego, że planeta stała się coraz gorętsza. Druga teoria mówi, że Wenus powstała gorąca,a woda w stanie ciekłym nigdy nie mogła skondensować na powierzchni.

„Obie teorie opierają się na modelach klimatycznych, ale chcieliśmy przyjąć inne podejście, oparte na obserwacjach obecnej chemii atmosfery Wenus” – powiedziała Constantinou. „Aby utrzymać atmosferę Wenus w stabilności, wszelkie chemikalia usuwane z atmosfery powinny również być do niej przywracane, ponieważ wnętrze i powierzchnia planety są w stałej chemicznej komunikacji.”

Badacze obliczyli obecny wskaźnik niszczenia cząsteczek wody, dwutlenku węgla i siarczku węgla w atmosferze Wenus, które muszą być przywracane przez gazy wulkaniczne, aby utrzymać stabilność atmosfery.

Wulkanizm, poprzez dostarczanie gazów do atmosfery, stanowi okno do wnętrza skalistych planet, takich jak Wenus. Gdy magma wznosi się z płaszcza na powierzchnię, uwalnia gazy z głębszych warstw planety.

Na Ziemi wybuchy wulkanów składają się głównie z pary wodnej, ze względu na bogate w wodę wnętrze naszej planety. Jednak, na podstawie składu gazów wulkanicznych niezbędnych do podtrzymania atmosfery Wenus, badacze odkryli, że gazy wulkaniczne na Wenus zawierają najwyżej sześć procent wody. Te suche wybuchy sugerują, że wnętrze Wenus, źródło magmy uwalniającej gazy wulkaniczne, jest również odwodnione.

Pod koniec tej dekady misja NASA DAVINCI będzie w stanie sprawdzić i potwierdzić, czy Wenus zawsze była suchą, nieprzyjazną planetą, wykonując serię przelotów i wysyłając sondę na powierzchnię. Wyniki te mogą pomóc astronomom w zawężeniu poszukiwań planet, które mogą wspierać życie, krążących wokół innych gwiazd w galaktyce.

„Gdyby Wenus była zamieszkiwana w przeszłości, oznaczałoby to, że inne planety, które już odkryliśmy, również mogłyby być zamieszki walne” – powiedziała Constantinou. „Instrumenty takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba są najlepsze do badania atmosfer planet blisko ich gwiazdy macierzystej, jak Wenus. Ale jeśli Wenus nigdy nie była zamieszkiwalna, to sprawia, że planety podobne do Wenus są mniej prawdopodobnymi kandydatami do warunków sprzyjających życiu.

„Chcielibyśmy odkryć, że Wenus była kiedyś planetą bardziej podobną do naszej, więc w pewnym sensie jest smutno dowiedzieć się, że tak nie było, ale ostatecznie bardziej przydatne jest skoncentrowanie poszukiwań na planetach, które są najbardziej prawdopodobne do wspierania życia – przynajmniej życia, jakie znamy.”

Badania   były   częściowo   wspierane   przez Radę ds. Obiektów Naukowych i Technologicznych (STFC), część UK Research and Innovation (UKRI).