Wenus mogła posiadać płytki ocean ciekłej wody i temperatury pozwalające na powstanie życia na powierzchni przez nawet pierwsze 2 miliardy lat swojej historii – sugerują modele komputerowe dawnego klimatu planety stworzone przez naukowców z NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS) w Nowym Jorku.
Odkrycie opublikowane w tym tygodniu w periodyku Geophysical Research Letters opiera się na modelu podobnym do tego, który przewiduje długofalowe zmiany klimatu na Ziemi.
„Wiele narzędzi, które używamy do modelowania zmian klimatu na Ziemi może być zastosowanych do badania klimatu innych planet, zarówno obecnego jak i w przeszłości,” mówi Michael Way, badacz z GISS oraz główny autor artykułu. „Nasze badania wskazują, że dawna Wenus zupełnie nie przypominała dzisiejszej.”
Wenus aktualnie to prawdziwie piekielna planeta Ciśnienie atmosferyczne na powierzchni jest niemal 93 razy większe od tego na Ziemi. W atmosferze składającej się głównie z dwutlenku węgla praktycznie nie ma pary wodnej. Temperatura na powierzchni sięga 462 stopni Celsjusza.
Naukowcy od dawna uważali, że Wenus powstała z mniej więcej tej samej materii co Ziemia, jednak podążyła zupełnie inną ścieżką ewolucyjną. Pomiary wykonane w ramach misji Pioneer w latach osiemdziesiątych po raz pierwszy zasugerowały, że na Wenus kiedyś mógł istnieć ocean. Niemniej jednak z uwagi na fakt, że Wenus znajduje się znacznie bliżej Słońca niż Ziemia, planeta otrzymuje dużo więcej promieniowania słonecznego. Dlatego też istniejący dawno temu ocean wyparował, cząsteczki pary wodnej zostały rozbite przez promieniowanie ultrafioletowe i wodór stopniowo uciekł w przestrzeń międzyplanetarną. Z uwagi na brak wody na powierzchni, dwutlenek węgla stopniowo wypełnił atmosferę prowadząc do silnego efektu cieplarnianego, który odpowiada za obecne warunki na powierzchni planety.
Wcześniejsze badania wykazały, że tempo rotacji planety wokół własnej osi wpływa na przyjazność klimatu dla życia. Dzień na Wenus trwa 117 dni ziemskich. Do niedawna uważano, że gęsta atmosfera jaką obserwujemy współcześnie na Wenus niezbędna była do spowolnienia tempa rotacji planety. Jednak nowsze badania wskazują, że cienka atmosfera, taka z jaką mamy do czynienia na Ziemi może prowadzić do takich samych skutków. Oznacza to, że dawna Wenus z atmosferą podobną do tej jaką mamy dzisiaj na Ziemi także mogła charakteryzować się takim samym tempem rotacji.
Kolejnym czynnikiem mającym istotny wpływ na klimat planety jest topografia. Zespół badaczy z GISS spekuluje, że dawna Wenus miała więcej suchych lądów niż Ziemia, szczególnie w rejonach tropikalnych. To ogranicza ilość wody odparowywanej z oceanów, a w wyniku, efekt cieplarniany spowodowany przez parę wodną. Tego typu powierzchnia wydaje się idealną do powstania życia na planecie; wydaje się, że na powierzchni było wystarczająco dużo wody, aby życie na niej powstawało bardzo obficie, a jednocześnie suchych lądów było na tyle dużo, że planeta nie była bardzo wrażliwa na zmiany ilości promieniowania emitowanego przez Słońce.
Way wraz ze swoimi współpracownikami z GISS stworzył symulację warunków na wczesnej Wenus otoczonej atmosferą podobną do ziemskiej, gdzie dzień trwa tyle samo co współcześnie na Wenus, z płytkim oceanem zgodnym z danymi przesłanymi na Ziemię przez sondę Pioneer. Badacze następnie dodali informacje dotyczące topografii Wenus zebrane radarowo w ramach misji Magellan w latach dziewięćdziesiątych, i wypełnili niziny wodą, pozostawiając wyżyny ponad poziomem morza. W ramach badań uwzględniono także wcześniejsze etapy życia Słońca, które 3 miliardy lat temu świeciło 30 procent słabiej. Po uwzględnieniu tych wszystkich czynników okazało się, że Wenus wciąż otrzymywała około 40 procent więcej promieniowania niż Ziemia dzisiaj.
„W ramach symulacji przeprowadzonej przez GISS, niskie tempo rotacji Wenus sprawia, że jednorazowo dzień na Wenus trwa ponad dwa miesiące,” mówi Anthony Del Genio, współautor artykułu i badacz z GISS. „Podczas takiego dnia powierzchnia się ogrzewa i powoduje opady deszczu, które tworzą grubą warstwę chmur, która działa niczym tarcza chroniąca powierzchnię przed silnym ogrzewaniem przez Słońce. Wynikiem są średnie temperatury na powierzchni o kilka stopni niższe niż aktualnie na Ziemi.”
Badania przeprowadzono w ramach programu Planetary Science Atrobiology realizowanego w ramach Nexus for Explanet System Science (NExSS), którego celem jest intensyfikacja poszukiwań życia na innych planetach lub egzoplanetach.
Źródło: Goddard Space Flight Center