Venus, en gang regnet som jordens tvilling, er et drivhus (og et pirrende mål i jakten på liv)

En kunstner

Et kunstners konsept som viser en super-Venus til venstre og jorden til høyre. (Bildekreditt: NASA/JPL-Caltech/Ames)





Som Jordens søsterplanet, Venus har utholdt et kjærlighet-hat-forhold når det gjelder leting. Nå antyder nye resultater tilstedeværelsen av et signal om potensiell beboelighet på Venus , og det lenge glemte søsken kan finne seg tilbake i rampelyset.

Med sin bane nær den stigende eller nedgående solen lyste Venus tydelig til de første gamle astronomene. Da menneskeheten begynte å utforske solsystemet, virket en verden med nesten samme masse og radius som jorden som det mest lovende målet. Venus sitter på grensen til vår sols beboelige sone, regionen rundt en stjerne der en planet skal kunne holde flytende vann på overflaten, og ideer om en ekte tvillingplanet svømte foran øynene til forskere og publikum.

I slekt: Venus -skyer blir med på listen over steder for å søke etter fremmede liv
Mer: Venus største mysterier



-Ideene om et temperert eller jungelaktig miljø på Venus-overflaten vedvarte til midten av 60-tallet, sier Stephen Kane, en planetjeger ved University of California, Riverside, til guesswhozoo.com via e-post. Han bemerket at ' Reise til den forhistoriske planeten , 'den siste Hollywood-filmen med astronauter som besøkte Venus, kom ut i 1965, samme år som den sovjetiske Venera 3-sonden ble lansert, bundet til å lande på planeten. I filmen møtte de fiktive astronautene som landet i 2020 et sumpmark fylt med dinosaurer, et helt annet miljø enn Venus -forskerne kjenner i dag.

Da NASAs Mariner 5 fløy forbi Venus i 1967, avslørte den en overflatetemperatur på 860 grader Fahrenheit (460 grader Celsius). 'Sumpene fordampet digitalt foran øynene deres,' sa Suzanne Smrekar fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i California til guesswhozoo.com på e -post. Smrekar er hovedetterforsker av NASA foreslått VERITAS -oppdrag til Venus . (Navnet er kort for Venusemissivitet, radiovitenskap, InSAR, topografi og spektroskopi.)

Visjonen vår om Venus, som ikke lenger var en sumpet søster, ble en helvetes verden med tykke skyer, og mistet mye av oppmerksomheten den tidligere hadde fått i science-fiction-lore. Med en overflate som er varm nok til å smelte bly, var planeten for broiling til å være vert for vann på overflaten. Potensialet for liv så ut til å fordampe med sumpene.



Men mens den ustadige offentligheten vendte blikket mot Mars 'rødere verden, fortsatte forskere å studere Jordens tvilling. 'Vi startet oppgaven med å prøve å forstå hvordan overflaten til Venus kan være så langt unna tidligere ideer,' sa Kane.

I løpet av de siste 50 årene har mennesker prøvd å løse det puslespillet. Sovjetunionen fortsatte å sende Venera -oppdrag til Venus til begynnelsen av 1980 -tallet, noen for å gå i bane rundt verden og andre for å lande på overflaten. NASAs Viking- og Pioneer -oppdrag blåste forbi, knipset bilder og samlet data på vei til utkanten av solsystemet.

I 1990 kartla NASAs Magellan -oppdrag overflaten på planeten og European Space Agency Venus Express kretset rundt verden i åtte lange år og studerte atmosfæren. I 2015, Japans Akatsuki -oppdrag begynte en undersøkelse av den venusianske atmosfæren som fortsetter i dag. I mellomtiden bruker oppdrag på tvers av solsystemet regelmessig Venus som et gravitasjonsløft til fjerne verdener, og tar noen korte observasjoner på veien forbi.



De utallige observasjonene, sammen med fremskritt i å forstå hvordan planeter utvikler seg, har presentert et sakte skiftende bilde av Venus. Resultatene kan hjelpe til med å løse spørsmål om livets utvikling .

Selv om erkjennelsen på 60 -tallet om de helvete forholdene til Venus fikk mange til å tro at Venus ikke har noe med beboelighet å gjøre, har vi siden endret vårt perspektiv for å forstå at Venus har alt å gjøre med beboelighet, 'sa Kane.

Jordens fremtid, Jordens fortid

I de første utforskningsfasene innså forskere raskt at Venus led av et alvorlig tilfelle av drivhuseffekten. Planetens tykke atmosfære fungerte som et teppe for å fange varme, og økte temperaturen til uutholdelige ekstremer.

'Mange antok at Venus var et' løst problem ', der et løpende drivhusscenario hadde løpt amok, og det var slutten på historien,' sa Kane. 'Imidlertid innser vi nå at det bare er begynnelsen.'

Forholdene som en gang førte til at forskere mistenkte at Venus kunne være en jordlignende verden, hadde ikke endret seg. Begge planetene ser ut til å ha samme opprinnelse: steinete verdener som er store nok til å holde på atmosfæren med de første forholdene modne til å samle vann på overflaten. Så hvor gikk Venus feil?

Det er et spørsmål som fortsatt plager Venus -forskere når de søker å bestemme forholdene som fører til beboelighet og de som fører til en overopphetet katastrofe. Tett bak er spørsmålet om den venusianske atmosfæren endret seg dramatisk i en enkelt katastrofe eller om det var en langsom endring over tid.

Pågående observasjoner har også avslørt at Venus er alt annet enn inaktiv. Lavoppløselige radarbilder av overflaten har vist bevis for den siste eksplosive vulkanismen i løpet av de siste 100 millioner årene. Hvis tvillingplaneten vår fortsetter å belge gasser opp i luften gjennom toppene, vil det argumentere for et sakte skifte i atmosfæren i stedet for en enkelt katastrofe.

Disse spørsmålene er spesielt relevante for jorden, der menneskeproduserte klimagasser fortsetter å bygge seg opp i atmosfæren. Noen peker på Venus som et tegn på planetens fremtid hvis menneskelig atferd ikke endres.

Relaterte historier:

- Venus -skyene slutter seg til shortlisten for potensielle tegn på liv i vårt solsystem
-Ikke ignorere Venus-Jordens tvilling skjuler overraskende muligheter (op-ed)
- Vi kan gå til Venus med dagens teknologi, sier forskere

Men planeten ved siden av kan ikke bare avsløre vår fremtid , det kan også vise fortiden vår. I følge Smrekar er Venus det eneste stedet i solsystemet som kan ha kontinenter og subduksjon, det første trinnet i å sette i gang platetektonikk. Til tross for en tilsynelatende lang liste over oppdrag som har turnert planeten, forblir vårt syn på overflaten tantende lite. Hvis Venus har kontinenter, vil planetforskere vite når og hvordan de dannet seg, noe som kan hjelpe forskere til bedre å forstå tidlig Jord.

'Jordens kontinenter og system for platetektonikk har formet utviklingen av Jordens klima og beboelighet,' sa Smrekar. «Men de ble til for milliarder av år siden; lite data fra den tiden gjenstår. '

Det er til og med mulig at det var Venus, ikke Jorden, der livet først dukket opp i solsystemet. I følge Smrekar har tvillingplaneten vår mange av egenskapene som kreves for en beboelig verden - en intern geologisk motor for å drive vulkanisme, tektonikk, overflateforvitring og til og med et potensielt hav tidligere. - Selv om overflaten fremstår som ekstremt ugjestmild i dag, kan den tidligere ha vært den første beboelige planeten, sa hun.

Eksoplaneten ved siden av

Ettersom antallet kjente eksoplaneter stiger i tusenvis, kan Venus være nøkkelen til å låse opp og forstå hvilke av disse verdenene som er beboelige. Planeter rundt andre stjerner blir sett på fra en utrolig avstand, og det er usannsynlig at mennesker vil tråkke på noen av dem i nær fremtid. Men på avstand ser en potensielt beboelig ekso-jord ut akkurat som en ekso-Venus.

'Hvis sett på som eksoplaneter, er Venus og jorden identiske,' sa Smrekar. 'Likevel er de helt forskjellige i dag.'

I 2015 etablerte Kane et Venus sone , 'regionen rundt en stjerne hvor en planets atmosfære kan utvikle seg til en drivhusverden. På den tiden sa han at han ønsket å understreke at størrelsen alene, en av de viktigste metodene for å karakterisere en verden som 'jordlignende', ikke er nok til å indikere beboelighet.

Å sortere ut de helvete Venus-lignende verdener krever å vite hva som gjorde Venus til planeten den er i dag. 'Nøkkelen til å forstå planetens beboelighet og hvordan den utvikler seg med tiden, ligger i å forstå utviklingen av vår søsterplanet,' sa Kane.

Det er en grunn til at forskere som Smrekar og Kane tar til orde for et annet oppdrag til Venus. Ytterligere leting kan jakte på tegn på at vann eksisterte på overflaten relativt nylig, noe som kan indikere at planeten sakte mistet sin beboelige tilstand i stedet for å lide av en rask katastrofe.

'Vi må absolutt gå tilbake til Venus for å svare på de mange utestående spørsmålene, spesielt knyttet til da Venus mistet sitt flytende vann,' sa Kane.

Kane legger til at Venus kan bidra til å gi bedre innsikt i livets evolusjon på andre verdener enn andre jordiske planeter fra jorden i solsystemet.

-Temaet om beboelighet i eksoplaneter vil alltid fokusere på planeter på jorden og Venus-størrelse, ikke Mars-størrelse, sier Kane. 'Jakten på å oppdage liv i universet krever nødvendigvis å forstå den utrolige Venus-Earth-dikotomien.'

Nye resultater

Etter flere tiår med å bli ignorert, kan Venus snart stå i sentrum.

Nye resultater , utgitt mandag (14. september), avslører tilstedeværelsen av et potensielt biologisk signal som kan komme fra liv gjemt i planetens skyer. Skyene til Jordens tvilling har lenge blitt ansett som a potensielt hjem til livet , men oppdagelsen av fosfin, en brannfarlig gass som på jorden kan komme fra nedbrytning av organisk materiale, gir emnet ny hast.

'Biologi i atmosfæren kan være de siste overlevende medlemmene av en tidligere venusisk biosfære,' sa Kane. 'Hvis det bekreftes som resultatet av liv i skyene, ville dette resultatet være en ekstraordinær leksjon i hvordan livet virkelig kan tilpasse seg alle tilgjengelige rikdommer i et miljø.'

Men Kane ga noen forbehold for den konklusjonen. Hvis livet for tiden lever i skyene til Venus, må det ha funnet en måte å fortsette å henge i atmosfæren i stedet for å falle tilbake til planetens overflate, som han kaller 'et vanskelig problem å løse'. Mens det er blitt oppdaget liv i jordens skyer, har materialet blitt hevet oppover fra overflaten gjennom konveksjon, ettersom varmere og mindre tett materiale beveget seg oppover. Den mekanismen eksisterer ikke på Venus, sa Kane.

I tillegg er atmosfæren til Venus varm, tørr og omgitt av store magasiner med svovelsyre, som alle kan gjøre det vanskelig for livet å ha overlevd de siste milliardene årene, fra den tiden da overflaten en gang kunne ha vært et liv, Kane sa. Og den nye forskningen er basert på fosfinproduksjon på jorden, mens overflaten og atmosfæren til Venus er vesentlig forskjellige.

Smrekar var enig.

Hun tror at de nye resultatene fremhever behovet for å lete etter aktiv og nylig vulkanisme. Mens forfatterne avviste aktiv vulkanisme som en forklaring på deres påvisning, påpeker hun at prosessen er vanskelig å observere på Venus, der lavasignalet kan forsvinne i løpet av dager eller uker. Å forstå overflatekjemi og prosessene som produserer vulkanisme er nøkkelen til å tolke den nye forskningen, som hun sa 'er spennende og fremhever behovet for å forstå vår søsterplanet bedre.'

For Kane understreker de nye resultatene behovet for å komme tilbake til Jordens tvilling i nær fremtid.

'Siden påstanden er fremsatt og vi foreløpig ikke har en god forklaring på observasjonene, har vi et ansvar for å undersøke nærmere og finne ut hva den virkelige kilden til fosfinet er,' sa han. Han pekte på kommende oppdrag, inkludert VERITAS, som vil hjelpe forskere til å forstå atmosfæren og geologien på planeten.

'Det er gjennom slike oppdrag vi vil kunne svare fullt ut på dette spørsmålet om mulig liv i de venusianske skyene,' sa Kane.

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