Venuše - „kyselé“ dvojče Země
Venuše je velikostí a chemickým složením podobná Zemi. Tento pár
Povrchová teplota Venuše kolísá kolem465 stupňů Celsia, její povrchový tlak je asi 90krát vyšší než na Zemi (srovnatelný s tlakem kilometru pod hladinou moře. Nejbližší soused Země má rotační periodu 243 dní, na rozdíl od rychlé 24hodinové rotace Země . Díky novým vědci vědí, že atmosféra Venuše se skládá hlavně z oxidu uhličitého. To mimochodem dává lidstvu pochopení, k čemu může vést globální oteplování. Kvůli intenzivnímu teplu je voda přítomna pouze v atmosféře planety, takže tady nejsou žádné oceány. Planetární hurikány bouří a jejich smogová oblaka jsou tvořena kapičkami kyseliny sírové (ne vody).
Pohled na Venuše na polokouli, jak ukazuje více nežpo deseti letech radarového výzkumu, který vyvrcholil misí Magellan v letech 1990–1994, se střed nachází na 180 ° východní délky. Uznání: NASA / Jet Propulsion Laboratory / USGS
A všichni ježci Venuše a Země jsou často srovnáváni ase nazývají dvojčata. Proč? Na tuto otázku odpověděl Dmitrij Titov, vědec z Institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy v Katlenburg-Lindau v Německu a spoluautor několika článků v časopise Nature o nálezech Venus Express.
Venuše a Země jsou ve skutečnosti dvojčata, ale která byla při narození oddělena. Hlavní otázkou je, proč jsou tato dvojčata tak odlišná.
Dmitrij Titov
Mezinárodní tým vědců streamuje data pomocí Venus Express od dubna 2006, kdy začal s průzkumem Venuše. Jeho minimální vzdálenost k Zemi je asi 40 milionů km.
Na rovníku Venuše je vrstva turbulenceproudění vzduchu, které se vyhlazuje ve vyšších zeměpisných šířkách, poznamenává Fred Taylor, fyzik z Oxfordské univerzity a interdisciplinární vědec, který se účastnil mise Venus Express. Rychlost větru v horních vrstvách atmosféry je mnohem vyšší než na Zemi, částečně kvůli pomalé rotaci Venuše. Existují také důkazy o vírových vzdušných proudech širokých tisíce kilometrů na obou pólech. Jsou podobné těm, které se vyskytují nad póly Země v zimních měsících.
Sluneční větry (poryvy iontů z vnějšíchAtmosféra Slunce, schopná roztrhat molekuly, se kterými se setkají) nasává částice z atmosféry Venuše, rozvolňuje jejich atomy a vyplivuje je do vesmíru. Částice v zemské atmosféře jsou z velké části chráněny před slunečními větry silným magnetickým polem, což Venuši chybí. Vědci pozorovali světlo, nabité částice – ionty vodíku a hélia – opouštějící atmosféru planety. Ale vědci byli překvapeni, když zjistili, že se uvolňuje také kyslík.
"Venuše je velmi, velmi suchá," zdůrazňuje DavidGrinspoon, astrobiolog z Denver Museum of Nature and Science. Dodává, že veškerá voda v její atmosféře by byla hluboká něco přes 2,5 cm, kdyby byla na povrchu planety. Analýza vody opouštějící atmosféru Venuše však ukazuje, že mnoho vodíkových iontů je ve skutečnosti stabilním izotopem deuteria, který se v jádru skládá z protonu a neutronu (nejen protonu). „Množství deuteria je důležitým klíčem k pochopení toho, kolik vody se v průběhu času ztratilo,“ říká Grinspoon. Vědci odhadují, že Venuše od svého vzniku ztratila alespoň oceán vody na základě částic deuteria odfouknutých slunečním větrem.
"Tyto rozdíly nejsou způsobeny pouze skutečností, že Venuše."je blíže ke Slunci, vysvětluje Fred Taylor. - Nyní víme, že absence ochranného magnetického pole a různé rychlosti otáčení planet také hrají roli při zajišťování vysoké rychlosti mnoha atmosférických procesů na Venuši, které pozorujeme na Zemi. Nová data nám umožňují sestavit scénář, ve kterém Venuše začala stejným způsobem jako Země - možná včetně obyvatelného prostředí před miliardami let - a poté se vyvinula do stavu, který vidíme nyní.
Kde může život přebývat na Venuši?
Po desetiletí byla dána VenušeVerdikt: Je to toxické, přehřáté, zdrcující peklo, kde nic nepřežije. Vědci se však stále více dívají na svého nejbližšího planetárního souseda – nebo alespoň na jeho mraky.
Nedávný výzkum vysvětluje, jak mikrobiálníživot mohl přežít ve venuských párech. Pokud se nová hypotéza někdy potvrdí, mohlo by to přimět vědce, aby přehodnotili, jak a kde hledáme život ve vesmíru.
I když povrch Venuše podléhá drsným podmínkámtlak a teplota, některé vrstvy její atmosféry jsou docela dobré. Vedle Země je atmosféra Venuše nejobyvatelnějším místem ve sluneční soustavě, protože její tlak a teplota jsou v rozmezí, které známe. Lidé by však neměli dýchatelný vzduch. Nemizí ani problém kyseliny sírové v atmosféře, která leptá dýchací ústrojí a další životně důležité orgány.
Umělecké pojetí aktivních sopek naVenuše, zobrazující subdukční zónu, kde se kůra v popředí ponoří do vnitřku planety v topografickém příkopu. Uznání: NASA / JPL-Caltech / Peter Rubin
Přes drsné podmínky se vědci ptajíOtázkou je, zda by některé téměř neviditelné mikroby mohly být na okraji jednoho z nejnevhodnějších světů, o kterém víme? Odolné organismy, jako jsou tardigrady, mohou přežít záření, extrémní teploty, hlad, dehydrataci a dokonce i vesmírné vakuum. Možná mají příbuzné na Venuši?
Carl Sagan přemýšlel o životě v oblacích Venušev roce 1967 a jen před několika lety vědci navrhli, že podivné anomální jevy pozorované při pozorování planety v ultrafialovém světle lze vysvětlit něčím, jako jsou řasy nebo bakterie v její atmosféře.
Výzkum publikovaný v časopiseAstrobiologie, přední astronomka Sarah Seegerová z MIT, nabízí variaci na to, jak by mohl vypadat životní cyklus kolem Venuše. Seeger byl lídrem 21. století v hledání exoplanet, biosignatur a světů podobných našemu. V současné době je zástupkyní ředitele vědy pro Transit Exoplanet Mission NASA (také známou jako TESS).
Seeger a její kolegové to navrhují nejvícepravděpodobný způsob, jak mikroby přežít nad Venuší, je ve formě kapiček kapaliny. Ale takové kapky nezůstanou na místě, jako déšť. Nakonec rostou tak velké, že gravitace převezme vládu. V případě Venuše by to znamenalo, že kapičky obsahující drobné formy života spadají do teplejších spodních vrstev atmosféry planety, kde nevyhnutelně vysychají.
"Jediný způsob, jak přežít na neurčito."Je životní cyklus, který zahrnuje vysychání mikrobiálního života, protože kapky kapaliny se odpařují během usazování. Zároveň malé sušené „výtrusy“ zastavují a částečně osídlují atmosféru Venuše, její stagnující spodní vrstvy oparu, “vysvětlují autoři studie.
Tyto sušené výtrusy vstoupí do jakési fáze hibernace, podobné tomu, co mohou dělat tardigrady, a nakonec budou vyzdviženy do atmosféry a rehydratovány, čímž pokračuje životní cyklus.
To je však pouze teorie.Přesto NASA dokonce uvažuje o zahájení mise Veritas již v roce 2026 na oběžné dráze Venuše, aby mohla studovat její mraky. Brzy se mohou objevit nová data z Venuše a možná i nové objevy. Předpověď pro planetu zůstává, jako už nějakou dobu, zatažená.
Jak NASA plánovala osídlit Venuši?
Řada agentur, včetně samozřejmě NASA,soustředí úsilí na prozkoumání sluneční soustavy na Marsu. Na první pohled však Mars nevypadá jako nejlepší kandidát. Venuše je mnohem blíž - ve vzdálenosti 38 milionů až 261 milionů km ve srovnání s Marsem ve vzdálenosti 56-401 milionů km. Jak již bylo zmíněno, jedná se o nejbližšího souseda Země.
Venuše je také srovnatelná se Zemí - její poloměr je 6 052 km a Země je 6 371 km. Navíc mají obě planety podobnou hustotu a chemické složení.
Ale všechno ostatní to dělá praktickyneviditelné pro výzkum. I když byly sondy vyslány na povrch planety, trvaly maximálně jen dvě hodiny, než je zničily podmínky na povrchu Venuše. Mezi tyto podmínky patří atmosférický tlak, který je 92krát vyšší než tlak Země; průměrná teplota 462 stupňů Celsia; extrémní sopečná činnost; extrémně hustá atmosféra složená převážně z oxidu uhličitého s malým množstvím dusíku; a zakalená vrstva kyseliny sírové.
Venuše obecně není nejlepším místem pro kolonizaci. NASA se však domnívá, že mají řešení, které lidem pošle prozkoumat planetu - cloudové město.
Provozní koncept vysokohorské Venuše(High Altitude Venus Operational Concept) - HAVOC - je koncepční kosmická loď vyvinutá týmem Systems Analysis and Concepts Office v Langley Research Center NASA za účelem průzkumu Venuše. Tato raketa lehčí než vzduch bude navržena tak, aby zůstala nad kyselými mraky asi 30 dní, což skupině astronautů umožní shromažďovat údaje o atmosféře planety.
Zatímco povrch Venuše můžeaby zničil člověka, podmínky nad jeho oblaky ve výšce asi 50 km jsou podobné těm na Zemi, pokud jde o vzlet. Atmosférický tlak Venuše je srovnatelný s tlakem Země, zatímco gravitace je jen o málo nižší. Teplota je asi 75 stupňů Celsia, což je vyšší než příjemná teplota, ale tuto teplotu lze regulovat. A konečně, atmosféra v této výšce poskytuje ochranu před slunečním zářením.
Mise měla začít vypuštěnímrobotická sonda do Venuše pro počáteční kontroly a výzkum. Po obdržení těchto údajů může mise s posádkou strávit 30 dní plavbou po planetě; na něž budou navazovat mise, ve kterých týmy dvou astronautů stráví každý rok. Konečným cílem je neustálá přítomnost člověka v létajícím mraku.
Město bylo plánováno být vytvořeno pomocístávající nebo téměř existující technologie. Pokud by byla mise úspěšná, mohl by to být začátek populace kolonizace vesmíru mimo Zemi.
NASA také plánovala vytvořit podmínky Venuše na Zemi – již je připraven odpovídající dokument, který popisuje současné schopnosti a možnosti provádění právě takových testů.
"Venuše sama o sobě má hodnotu jako bod."cíl pro průzkum a kolonizaci, ale také doplňuje současné plány na Marsu, “uvedl Chris Jones z Langley Research Center. Jak vědci ujišťují, pokud by byla Venuše poprvé studována, lidstvo by mělo větší výhodu oproti misi na Mars v lidském měřítku.
Projekt je bohužel v současné době v archivu. Kdy se k němu vědci budou moci vrátit, není známo. NASA nám však dala příležitost vidět, jak bude vypadat průzkum Venuše.
Mohla být Venuše v minulosti obyvatelná?
Podle počítačových simulací starověkuPodle vědců z Goddardova institutu pro vesmírný výzkum NASA (GISS) v New Yorku mohla mít Venuše mělký oceán tekuté vody a obyvatelné povrchové teploty po dobu až 2 miliard let své rané historie.
Pozorování ukazují, že v dávné minulosti dálVenuše mohla mít vodní oceány. Podobný vzorec země-oceán, jako ten výše, byl použit v klimatickém modelu, aby ukázal, jak bouřkové mraky mohly chránit starou Venuši před silným slunečním zářením a učinit planetu obyvatelnou.
NASA
Výsledky publikované v Geophysical Research Letters byly odvozeny z modelu podobného modelu použitému k předpovědi budoucích změn klimatu na Zemi.
„Mnoho nástrojů, které používámek modelování klimatických změn na Zemi, lze přizpůsobit ke studiu klimatu jiných planet, minulých i současných, vysvětluje Michael Way, výzkumník GISS a hlavní autor článku. "Tyto výsledky naznačují, že starověká Venuše mohla být velmi odlišným místem, než je dnes."
Vědci již dlouho navrhli, že Venuševytvořené z komponent podobných těm na Zemi, ale sledovaly jinou evoluční cestu. Měření provedená průkopnickou misí NASA na Venuši v 80. letech nejprve naznačovala, že planeta mohla být původně oceánem. Venuše je však blíže ke Slunci než Země a přijímá mnohem více světla, energie a záření. Výsledkem bylo, že se první oceán planety odpařil, molekuly vodní páry byly zničeny ultrafialovým zářením a vodík odletěl do vesmíru. Když na povrchu nezůstane žádná voda, v atmosféře se hromadí oxid uhličitý, což vede ke skleníkovému efektu, který vytvořil současné podmínky.
Předchozí výzkum ukázal, že jakplaneta se rychle otáčí kolem své osy a ovlivňuje, zda má klima vhodné pro život. Den na Venuši se rovná 117 pozemským dnům. Až donedávna se předpokládalo, že aby planeta měla dnešní pomalou rotaci, byla nutná hustá atmosféra podobná té moderní Venuše. Novější studie však ukázaly, že tenká atmosféra podobná atmosféře moderní Země mohla přinést stejný výsledek. To znamená, že starověká Venuše s pozemskou atmosférou mohla mít stejnou rychlost otáčení jako dnes.
Dalším faktorem ovlivňujícím klima planety jeto je topografie. Tým GISS předpokládal, že na starověké Venuši bylo více půdy než na Zemi, zejména v tropech. To omezuje množství vody odpařené z oceánů a v důsledku toho skleníkový efekt vodní páry. Tento typ povrchu se zdá být ideální pro planetární bydlení; vypadá to, že tam bylo dost vody na podporu hojnosti života a dostatek půdy na znecitlivění planety vůči změnám spojeným s příchozím slunečním světlem.
Way a jeho kolegové v GISS simulovali podmínkyhypotetická raná Venuše s atmosférou podobnou atmosféře Země, se dnem rovným současnému dni Venuše a mělkým oceánem podle raných údajů kosmické lodi Pioneer. Vědci přidali informace o topografii Venuše z radarových měření provedených misí Magellan NASA v 90. letech a naplnili nížiny vodou, takže horské oblasti zůstaly holé jako kontinenty Venuše. Studie také vzala v úvahu starověké slunce, které bylo o 30 procent slabší. Navzdory tomu starověká Venuše stále přijímala asi o 40% více slunečního světla než dnes Země.
Studie byla provedena v rámci programu NASAAstrobiologie planetárních věd jako součást programu Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), jehož cílem je urychlit hledání života na planetách obíhajících kolem jiných hvězd nebo exoplanet, a to spojením myšlenek z oblasti astrofyziky. planetologie, heliofyzika a vědy o Zemi. Zjištění mají přímý význam pro budoucí mise NASA, jako je tranzitní satelit exoplanet a vesmírný dalekohled Jamese Webba, který se pokusí lokalizovat možné obyvatelné planety a charakterizovat jejich atmosféru.
Budoucí mise na Venuši
Jak se tyto „sesterské planety“ – Země aVenuše – tak odlišně se vyvinula je palčivou vědeckou otázkou po celá desetiletí a navrhovaná mise nazvaná VERITAS má za cíl poskytnout odpovědi tím, že změní naše chápání vnitřní geodynamiky, která utvářela planetu. Mise by mohla poskytnout vhled do vývoje naší vlastní planety a dokonce nám pomoci lépe porozumět kamenným planetám obíhajícím na oběžné drázeostatníhvězdy
VERITAS se zvažuje pro výběr v rámciProgram NASA Discovery Program a bude provozován laboratoří Jet Propulsion Laboratory NASA v jižní Kalifornii. Partnery projektu jsou Lockheed Martin, Italská kosmická agentura, Německá kosmická agentura a Francouzská kosmická agentura.
"Výsledkem je Venuše."nehody, '' řekla Suzanne Smrekar, hlavní vyšetřovatelka VERITAS ve společnosti JPL. „Máte tato dvě planetární těla - Zemi a Venuše, která začala téměř stejným způsobem, ale prošla dvěma zcela odlišnými evolučními cestami, ale nevíme proč.“
Poslední mise prozkoumat povrch planety,Kosmická loď NASA Magellan, dokončená v roce 1994. Ačkoli poskytl určité vodítka pro geologii Venuše, přístroje nebyly schopny poskytnout spolehlivé informace o původu mnoha rysů povrchu planety.
Společnost VERITAS, která má být uvedena na trh v roce 2026, budeotáčet se kolem planety a pozorovat skrz temné mraky pomocí výkonného moderního radarového systému k vytváření trojrozměrných globálních map a spektrometru v blízké infračervené oblasti, abyste zjistili, z čeho je povrch vyroben. Měřilo by také gravitační pole planety, aby se určila struktura vnitřku Venuše. Společně mohou tyto nástroje poskytnout informace o minulých i současných geologických procesech planety, od jejího jádra po povrch.
Přečtěte si také
Ruská vakcína proti COVID-19 vstoupila do civilního oběhu, ale je na ni mnoho stížností
Ve 3. dni nemoci většina pacientů COVID-19 ztratí čich a často trpí rýmou.
Vědci zjistili, proč jsou děti nejnebezpečnějšími nositeli COVID-19