Το 1978, η αποστολή Pioneer Venus της NASA (γνωστή και ως Pioneer 12) έφτασε στην Αφροδίτη («Earth’s Sister») και βρήκε ενδείξεις ότι η Αφροδίτη μπορεί κάποτε να είχε ωκεανούς στην επιφάνεια της. Έκτοτε, αρκετές αποστολές έχουν σταλεί στην Αφροδίτη και έχουν συλλέξει δεδομένα σχετικά με την επιφάνεια και την ατμόσφαιρά της. Από αυτό, προέκυψε μια εικόνα για το πώς η Αφροδίτη έκανε τη μετάβαση από το να είναι ένας πλανήτης «σαν τη Γη» στο ζεστό και κολακευτικό μέρος που είναι σήμερα.
Όλα ξεκίνησαν πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια, όταν μια τεράστια εκδήλωση ανάπλασης πυροδότησε ένα δραπέτο φαινόμενο θερμοκηπίου που έκανε την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης να γίνει απίστευτα πυκνή και ζεστή. Αυτό σημαίνει ότι για 2 έως 3 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία της Αφροδίτης, ο πλανήτης θα μπορούσε να διατηρήσει ένα κατοικήσιμο περιβάλλον. Σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη, αυτό θα ήταν αρκετό για να εμφανιστεί η ζωή στο "Earth's Sister".
Η μελέτη παρουσιάστηκε χθες (20 Σεπτεμβρίου) στην Κοινή Συνάντηση του Ευρωπαϊκού Συνεδρίου Πλανητικών Επιστημών 2019 (EPSC-DPS), η οποία πραγματοποιήθηκε από τις 15 έως τις 20 Σεπτεμβρίου στη Γενεύη της Ελβετίας. Ήταν εδώ που ο Michael Way και ο Anthony Del Genio από το Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης Goddard της NASA (GISS) μοιράστηκαν μια νέα ιδέα για την κλιματική ιστορία της Αφροδίτης, η οποία θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στην αναζήτηση κατοικήσιμων εξωπλανητών.
Για χάρη της μελέτης τους, ο Δρ Way και ο Δρ Del Genio δημιούργησαν μια σειρά από πέντε προσομοιώσεις που εξέτασαν πώς θα ήταν το περιβάλλον της Αφροδίτης βάσει διαφορετικών επιπέδων κάλυψης νερού. Αυτό συνίστατο στην προσαρμογή ενός μοντέλου γενικής κυκλοφορίας 3D που έλαβε υπόψη τις μεταβαλλόμενες ατμοσφαιρικές συνθέσεις και τη σταδιακή αύξηση της ηλιακής ακτινοβολίας καθώς ο Ήλιος έγινε θερμότερος κατά τη διάρκεια της ζωής του.
Σε τρία από τα πέντε σενάρια, ο Way και ο Del Genio υπέθεσαν ότι η τοπογραφία της Αφροδίτης ήταν το ίδιο όπως και σήμερα, ο ωκεανός κυμαινόταν από ένα ελάχιστο βάθος 10 m (~ 30 ft) έως το μέγιστο περίπου 310 m ( ~ 1000 πόδια) και μια μικρή ποσότητα νερού κλειδώθηκε στο έδαφος. Θεωρούσαν επίσης ένα σενάριο με την τοπογραφία της Γης και έναν ωκεανό 310 μέτρων, και ένα άλλο όπου η Αφροδίτη ήταν πλήρως καλυμμένη σε έναν ωκεανό 158 μέτρα (~ 500 πόδια).
Στο τέλος, και οι πέντε προσομοιώσεις έδειξαν το ίδιο πράγμα: ότι η Αφροδίτη θα μπορούσε να διατηρήσει σταθερές θερμοκρασίες - από χαμηλό 20 ° C (68 ° F) έως υψηλό 50 ° C (122 ° F) - για περίπου τρία δισεκατομμύρια χρόνια. Αν δεν συνέβαινε σε μια σειρά γεγονότων που προκάλεσαν την επανεμφάνιση του 80% της επιφάνειας του πλανήτη (που οδήγησε στην εξαγωγή CO 2 που περιέχεται στο φλοιό), θα μπορούσε ακόμη και να κατοικήσει σήμερα. Όπως το εξήγησε ο Way:
«Η υπόθεσή μας είναι ότι η Αφροδίτη μπορεί να είχε ένα σταθερό κλίμα για δισεκατομμύρια χρόνια. Είναι πιθανό ότι η σχεδόν παγκόσμια εκδήλωση αναδυόμενης επιφάνειας είναι υπεύθυνη για τον μετασχηματισμό της από ένα γήινο κλίμα σε ένα κολακευτικό ζεστό σπίτι που βλέπουμε σήμερα.
Όλα ξεκίνησαν περίπου 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία της Αφροδίτης και μόλις ολοκλήρωσαν μια περίοδο ταχείας ψύξης. Σε αυτό το σημείο, υποθέτοντας ότι η Αφροδίτη υποβλήθηκε σε παρόμοια διαδικασία με τη Γη, η ατμόσφαιρα θα κυριαρχούσε από διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό θα είχε απορροφηθεί σιγά-σιγά από πυριτικά πετρώματα για να σχηματίσουν ανθρακικά άλατα τα οποία στη συνέχεια κλειδώθηκαν στον φλοιό του πλανήτη.
Πριν από περίπου 715 εκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με τη μελέτη των Way και Del Genio, η ατμόσφαιρα θα ήταν παρόμοια με αυτήν της Γης σήμερα - αποτελούμενη κυρίως από αέριο άζωτο με ίχνη CO 2 και μεθάνιο. Αυτές οι συνθήκες θα μπορούσαν να είχαν παραμείνει σταθερές μέχρι τις σημερινές εποχές, αν δεν ήταν για ένα τεράστιο γεγονός outgassing.
Η αιτία αυτού παραμένει ένα μυστήριο. Ωστόσο, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οφείλεται σε ένα γεωλογικό γεγονός που προκάλεσε την επανεμφάνιση του 80% του πλανήτη. Αυτό θα μπορούσε να είχε ως αποτέλεσμα μεγάλες ποσότητες μάγματος να διοχετεύονται και να απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες CO 2 στην ατμόσφαιρα. Το μάγμα θα είχε στη συνέχεια στερεοποιηθεί πριν φτάσει στην επιφάνεια, δημιουργώντας έτσι ένα φράγμα που εμπόδισε το CO2 να απορροφηθεί εκ νέου. Όπως εξήγησε ο Way:
«Κάτι συνέβη στην Αφροδίτη όπου απελευθερώθηκε τεράστια ποσότητα αερίου στην ατμόσφαιρα και δεν μπορούσε να απορροφηθεί εκ νέου από τα βράχια. Στη Γη έχουμε μερικά παραδείγματα μεγάλης κλίμακας υπεροχής, για παράδειγμα τη δημιουργία των Σιβηρικών Παγίδων πριν από 500 εκατομμύρια χρόνια που συνδέεται με μια μαζική εξαφάνιση, αλλά τίποτα σε αυτήν την κλίμακα. Μετέτρεψε εντελώς την Αφροδίτη. "
Αυτό θα εξηγούσε πώς η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης πυκνώθηκε στο σημείο που ήταν πάνω από 90 φορές πιο πυκνή από τη Γη (92 bar σε σύγκριση με 1 bar). Σε συνδυασμό με τις υψηλές συγκεντρώσεις CO 2, αυτό θα οδηγούσε σε ένα δραπέτο φαινόμενο θερμοκηπίου που θα εξηγούσε πώς ο πλανήτης έγινε το κοσμικό μέρος που γνωρίζουμε σήμερα, όπου οι θερμοκρασίες της επιφάνειας είναι κατά μέσο όρο 462 ° C (864 ° F).
Αυτό πετά μπροστά στις συμβατικές έννοιες της βιωσιμότητας, οι οποίες δηλώνουν ότι η τροχιά της Αφροδίτης την τοποθετεί πέρα από το εσωτερικό άκρο της κατοικήσιμης ζώνης του Ήλιου μας (HZ). Μέσα σε αυτή τη «Ζώνη Αφροδίτης», σύμφωνα με τη συμβατική σοφία, ένας πλανήτης απορροφά πάρα πολύ ηλιακή ακτινοβολία για να μπορεί ποτέ να διατηρεί υγρό νερό στην επιφάνειά του. Αλλά όπως έδειξε ο Way, οι προσομοιώσεις τους έδειχναν διαφορετικά:
«Η Αφροδίτη έχει σήμερα σχεδόν διπλάσια ηλιακή ακτινοβολία που έχουμε στη Γη. Ωστόσο, σε όλα τα σενάρια που έχουμε μοντελοποιήσει, διαπιστώσαμε ότι η Αφροδίτη θα μπορούσε ακόμη να υποστηρίξει τις επιφανειακές θερμοκρασίες που είναι αποδεκτές για υγρό νερό. "
Αυτά τα ευρήματα συνάδουν με μια παρόμοια μελέτη που διεξήγαγαν οι Way και Del Genio το 2016 με συναδέλφους από το NASA Goddard Space Flight Center, το Planetary Science Institute (PSI), το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα και το Πανεπιστήμιο της Κολούμπια. Για αυτήν τη μελέτη, η ομάδα τους δημιούργησε μια σειρά από προσομοιώσεις 3D κλίματος χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Ματζελάν αποστολή που εξέτασε πώς η παρουσία ενός ωκεανού στην αρχαία Αφροδίτη θα επηρέαζε τη βιωσιμότητά του.
Από αυτό, διαπίστωσαν ότι εάν η Αφροδίτη είχε μια περίοδο περιστροφής βραδύτερη από περίπου 16 ημέρες στη Γη, το κλίμα της θα παρέμενε κατοικήσιμη μέχρι και 715 εκατομμύρια χρόνια πριν. Ωστόσο, υπάρχουν ακόμη δύο μεγάλα άγνωστα που πρέπει να αντιμετωπιστούν προτού οι επιστήμονες μπορούν να πουν με αυτοπεποίθηση ότι η Αφροδίτη ήταν κατοικήσιμη μέχρι πολύ πρόσφατα.
Πρώτον, οι επιστήμονες θα πρέπει να προσδιορίσουν πόσο γρήγορα ψύχεται η Αφροδίτη και εάν κατάφερε να συμπυκνώσει υγρό νερό στην επιφάνεια του. Δεύτερον, παραμένει άγνωστο αν το παγκόσμιο γεγονός που εμφανίστηκε ξανά στην Αφροδίτη ήταν ένα μεμονωμένο γεγονός ή απλώς μέρος μιας σειράς που έλαβε χώρα για δισεκατομμύρια χρόνια.
«Χρειαζόμαστε περισσότερες αποστολές για να μελετήσουμε την Αφροδίτη και να κατανοήσουμε λεπτομερέστερα την ιστορία και την εξέλιξή της», δήλωσε ο Way. «Ωστόσο, τα μοντέλα μας δείχνουν ότι υπάρχει μια πραγματική πιθανότητα ότι η Αφροδίτη θα μπορούσε να ήταν κατοικήσιμη και ριζικά διαφορετική από την Αφροδίτη που βλέπουμε σήμερα. Αυτό ανοίγει όλα τα είδη των επιπτώσεων για τους εξωπλανήτες που βρίσκονται στο λεγόμενο «Ζώνη Αφροδίτης», το οποίο στην πραγματικότητα μπορεί να φιλοξενήσει υγρό νερό και εύκρατα κλίματα. »
Σκεφτείτε το… εάν η Αφροδίτη δεν είχε υποβληθεί σε τεράστιο συμβάν (ή μια σειρά από αυτά), η ανθρωπότητα θα χρειαζόταν μόνο να ψάξει δίπλα στην απόδειξη της εξωγήινης ζωής. Για αυτό το θέμα, αν ο Άρης δεν είχε χάσει τη μαγνητόσφαιρα πριν από 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια, θα μπορούσε να έχει δημιουργήσει τη δική του ζωή που θα ήταν ακόμη γύρω από σήμερα. Το ένα ηλιακό μας σύστημα δεν θα μπορούσε να είχε έναν, αλλά τρεις πλανήτες που να φέρουν ζωή (γειτονικά σε αυτό)!
Αυτά τα ευρήματα είναι πιθανό να είναι ενθαρρυντικά για όσους πιστεύουν ότι η Αφροδίτη θα πρέπει να γίνει τερατώδη κάποια μέρα. Γνωρίζοντας ότι ο πλανήτης κάποτε είχε ένα σταθερό κλίμα, και μπορούσε να τον διατηρήσει παρά την τροχιά του, ουσιαστικά σημαίνει ότι κάθε οικολογική μηχανική που κάνουμε εκεί θα κολλήσει.
Αυτό σημαίνει ότι κάποια στιγμή η Αφροδίτη θα μπορούσε να μετατραπεί σε έναν γαλήνιο κόσμο που καλύπτεται κυρίως από ωκεανούς με λίγες μεγάλες ηπείρους και εκτενή αρχιπέλαγος. Ακούγεται σαν μέρος που γνωρίζετε;
