Venera - Zemljin "kiseli" blizanac
Venera je po veličini i kemijskom sastavu slična Zemlji. Ovaj par
Površinska temperatura Venere varira oko465 stupnjeva Celzijusa, njegov površinski tlak je oko 90 puta veći od Zemljinog (usporedivo s tlakom kilometra ispod razine mora. Zemljin najbliži susjed ima period rotacije od 243 dana, za razliku od Zemljine brze 24-satne rotacije. Zahvaljujući novim podataka, znanstvenici znaju da se atmosfera Venere sastoji uglavnom od ugljičnog dioksida. To, usput, daje čovječanstvu razumijevanje do čega može dovesti globalno zatopljenje. Zbog intenzivne vrućine voda je prisutna samo u atmosferi planeta, tako da ovdje nema oceana. Planet oluju uragani, a njegovi oblaci nalik smogu sastoje se od kapljica sumporne kiseline (ne vode).
Pogled na Veneru u hemisferi, kako pokazuje više oddesetljeće radarskog istraživanja koje je kulminiralo misijom Magellan 1990.-1994., sa središtem na 180 stupnjeva istočne zemljopisne dužine. Zasluge za sliku: NASA/JPL/USGS
I svi ježevi Venera i Zemlja često se uspoređuju izovu se blizanci. Zašto? Na ovo pitanje odgovorio je Dmitry Titov, znanstvenik s Instituta Max Planck za istraživanje Sunčevog sustava u Katlenburg-Lindauu u Njemačkoj i koautor nekoliko članaka u časopisu Nature o nalazima Venus Expressa.
Venera i Zemlja su zapravo blizanke, ali su razdvojene pri rođenju. Glavno je pitanje zašto su ti blizanci toliko različiti.
Dmitrij Titov
Međunarodni tim znanstvenika prenosi podatke s Venus Expressa od travnja 2006., kada je počeo snimati Veneru. Njegova minimalna udaljenost od Zemlje je oko 40 milijuna km.
Na ekvatoru Venere nalazi se sloj turbulentnogprotok zraka koji se izravnava na višim geografskim širinama, primjećuje Fred Taylor, fizičar sa Sveučilišta Oxford i multidisciplinarni znanstvenik koji je sudjelovao u misiji Venus Express. Brzine vjetra u gornjim slojevima atmosfere su mnogo veće nego na Zemlji, dijelom zbog Venerine spore rotacije. Također postoje dokazi o vrtložnim strujama širokim tisućama kilometara na oba pola. Oni su slični onima koji se javljaju iznad Zemljinih polova tijekom zimskih mjeseci.
Solarni vjetrovi (naleti iona iz vanjskogSunčeva atmosfera, sposobna rastrgati molekule na koje naiđu) usisava čestice iz Venerine atmosfere, rastavlja njihove atome i izbacuje ih u svemir. Čestice u Zemljinoj atmosferi uvelike su zaštićene od sunčevih vjetrova jakim magnetskim poljem, nešto što Veneri nedostaje. Znanstvenici su promatrali lagane, nabijene čestice - ione vodika i helija - kako napuštaju atmosferu planeta. No istraživači su bili iznenađeni kada su otkrili da se oslobađa i kisik.
"Venera je jako, jako suha", naglašava DavidGrinspoon, astrobiolog u Denverskom muzeju prirode i znanosti. Dodaje da bi sva voda sadržana u njegovoj atmosferi bila duboka nešto više od jednog inča da se nalazi na površini planeta. Međutim, analiza vode koja napušta Venerinu atmosferu pokazuje da su mnogi vodikovi ioni zapravo stabilni izotopi deuterija, koji se sastoji od protona i neutrona (ne samo protona) u svojoj jezgri. “Količina deuterija važan je trag za razumijevanje koliko je vode izgubljeno tijekom vremena”, ističe Grinspoon. Istraživači su izračunali da je Venera izgubila najmanje ocean vode od svog nastanka, na temelju čestica deuterija koje je otpuhao sunčev vjetar.
“Ove razlike nisu povezane samo s činjenicom da je Veneraje bliže Suncu”, objašnjava Fred Taylor. “Sada znamo da odsutnost zaštitnog magnetskog polja i različite brzine rotacije planeta također igraju ulogu u velikoj brzini mnogih atmosferskih procesa na Veneri koje promatramo na Zemlji. Novi podaci omogućuju nam da izgradimo scenarij u kojem je Venera započela na isti način na koji je Zemlja počela - možda uključujući životno okruženje, prije više milijardi godina - a zatim evoluirala u stanje koje vidimo sada.
Gdje život može živjeti na Veneri?
Desetljećima se davala VeneraPresuda: To je otrovan, pregrijan, razarajući pakleni pejzaž u kojem ništa ne može preživjeti. Ali znanstvenici sve više bacaju novi pogled na svog najbližeg planetarnog susjeda - ili barem na njegove oblake.
Nedavna istraživanja objašnjavaju kako mikrobiživot bi mogao preživjeti u venerijinim parama. Ako se nova hipoteza ikada potvrdi, to bi moglo potaknuti znanstvenike da ponovno procijene kako i gdje tražimo život u svemiru.
Iako je površina Venere podložna oštrimtlaka i temperature, neki slojevi njezine atmosfere prilično su dobri. Osim Zemlje, atmosfera Venere je najnastanjivije mjesto u Sunčevom sustavu, budući da su njezin tlak i temperatura u rasponu koji nam je poznat. Međutim, ljudi ne bi imali zraka za disanje. Ne nestaje ni problem sumporne kiseline u atmosferi koja nagriza dišni sustav i druge vitalne organe.
Umjetnički koncept aktivnih vulkana naVenera koja prikazuje zonu subdukcije gdje kora prednjeg plana ponire u unutrašnjost planeta u topografskom koritu. Zasluge za sliku: NASA/JPL-Caltech/Peter Rubin
Unatoč teškim uvjetima, pitaju se znanstvenicipitanje je bi li neki gotovo nevidljivi mikrobi mogli biti na rubu jednog od najnenaseljenijih svjetova za koje znamo? Otporni organizmi poput tardigrada mogu preživjeti radijaciju, ekstremne temperature, gladovanje, dehidraciju, pa čak i svemirski vakuum. Možda imaju rodbinu na Veneri?
Carl Sagan razmišljao je o životu u oblacima Venere1967., a prije samo nekoliko godina, istraživači su sugerirali da bi se neobični anomalni fenomeni koji se opažaju pri promatranju planeta u ultraljubičastom svjetlu mogli objasniti nečim poput algi ili bakterija u njegovoj atmosferi.
Studija objavljena u časopisuAstrobiologija vodeće astronomke MIT-a Sara Seager nudi uvid u to kakav bi mogao izgledati životni ciklus nad Venerom. Seeger je bio vođa 21. stoljeća u potrazi za egzoplanetima, biosignaturama i svjetovima poput našeg. Trenutno je pomoćnica direktora za znanost za NASA-inu misiju za istraživanje tranzitnih egzoplaneta (također poznatu kao TESS).
Seager i njezini kolege to najviše sugerirajuvjerojatni način da mikrobi prežive nad Venerom je u obliku kapljica tekućine. Ali takve kapi ne ostaju na mjestu, poput kiše. Na kraju narastu toliko da gravitacija preuzme vlast. U slučaju Venere, to bi značilo da kapljice koje sadrže sićušne oblike života padaju u topliju donju atmosferu planeta, gdje se neizbježno presušuju.
„Jedini način da preživite u nedogledje životni ciklus koji uključuje isušivanje mikrobnog života jer kapljice tekućine isparavaju tijekom taloženja. Istodobno, male osušene "spore" zaustavljaju se i djelomično naseljavaju atmosferu Venere, njen ustajali donji sloj magle", objašnjavaju autori studije.
Ove osušene spore ući će u neku vrstu faze hibernacije, slično onome što tardigradke mogu učiniti, i na kraju će biti podignute u atmosferu i rehidrirane, nastavljajući životni ciklus.
Međutim, ovo je samo teorija.Ipak, NASA čak razmišlja o pokretanju misije Veritas već 2026. u orbiti Venere kako bi proučavala njezine oblake. Uskoro bi se mogli pojaviti novi podaci s Venere i možda nova otkrića. Prognoza za planet ostaje, kao i već neko vrijeme, oblačna.
Kako je NASA planirala naseliti Veneru?
Brojne agencije, uključujući, naravno, NASA-u,koncentrira napore za istraživanje Sunčevog sustava na Marsu. Na prvi pogled, međutim, Mars se ne čini kao najbolji kandidat. Venera je puno bliža - na udaljenosti od 38 milijuna do 261 milijun km u odnosu na Mars na udaljenosti od 56-401 milijuna km. Kao što je već spomenuto, ovo je najbliži susjed Zemlje.
Venera je također po veličini usporediva sa Zemljom - njezin polumjer je 6.052 km, a Zemlja - 6.371 km. Osim toga, dva planeta imaju sličnu gustoću i kemijski sastav.
Ali sve ostalo to čini praktičkinevidljiv za istraživanje. Iako su sonde poslane na površinu planeta, trajale su najviše dva sata prije nego što su ih uvjeti na površini Venere uništili. Ti uvjeti uključuju atmosferski tlak 92 puta veći od Zemljinog; prosječna temperatura 462 stupnja Celzijusa; ekstremna vulkanska aktivnost; izuzetno gusta atmosfera koja se sastoji uglavnom od ugljičnog dioksida s malom količinom dušika; i oblačni sloj sastavljen od sumporne kiseline.
Općenito, Venera nije najbolje mjesto za kolonizaciju. Ipak, NASA vjeruje da imaju rješenje koje će poslati ljude da proučavaju planet – grad u oblaku.
Operativni koncept Venere na velikoj nadmorskoj visini(High Altitude Venus Operational Concept) - HAVOC - konceptualna je letjelica koju je razvio tim Ureda za analizu sustava i koncepte u NASA-inom istraživačkom centru Langley za istraživanje Venere. Ova raketa lakša od zraka bit će dizajnirana da ostane iznad kiselih oblaka oko 30 dana, što će timu astronauta omogućiti prikupljanje podataka o atmosferi planeta.
Dok površina Venere možeuništiti čovjeka, uvjeti iznad njegovih oblaka na visini od oko 50 km slični su onima na Zemlji kada je u pitanju letenje. Atmosferski tlak Venere je usporediv s tlakom Zemlje, a sila gravitacije tek je nešto niža. Temperatura je oko 75 stupnjeva Celzijevih, što je više nego ugodno, ali se ta temperatura može kontrolirati. Konačno, atmosfera na ovoj visini pruža zaštitu od sunčevog zračenja.
Misija je trebala započeti lansiranjemrobotska sonda za Veneru za početne inspekcije i istraživanja. Kada se ti podaci zaprime, misija s posadom mogla bi provesti 30 dana plutajući iznad planeta; slijede misije u kojima će timovi od dva astronauta provesti po godinu dana. Konačni cilj je stalna prisutnost osobe u letećem oblaku gradu.
Grad se planirao stvoriti korištenjempostojeće ili skoro postojeće tehnologije. Da je misija bila uspješna, to bi mogao biti početak kolonizacije svemira izvan Zemlje.
NASA je također planirala stvoriti uvjete Venere na Zemlji - već je pripremljen odgovarajući dokument koji opisuje trenutne sposobnosti i mogućnosti izvođenja upravo takvih testova.
“Sama Venera ima vrijednost kao točkaodredišta za istraživanje i kolonizaciju, ali također nadopunjuje trenutne planove za Mars”, rekao je Chris Jones iz istraživačkog centra Langley. Da je Venera bila istražena prva, kažu znanstvenici, čovječanstvo bi imalo veću prednost u odnosu na misiju na Mars u ljudskim razmjerima.
Nažalost, sada je projekt u arhivi. Kada će mu se znanstvenici moći vratiti, nije poznato. No, NASA nam je dala priliku da vidimo kako bi izgledalo istraživanje Venere.
Je li Venera mogla biti nastanjiva u prošlosti?
Prema računalnim simulacijama antičkihPrema NASA-inom Goddard institutu za svemirske studije (GISS) u New Yorku, Venera je mogla imati plitki ocean tekuće vode i nastanjive površinske temperature do 2 milijarde godina svoje rane povijesti.
Promatranja pokazuju da je u dalekoj prošlosti,Venera bi mogla imati vodene oceane. Sličan uzorak kopno-ocean poput gornjeg korišten je u klimatskom modelu kako bi se pokazalo kako olujni oblaci mogu zaštititi drevnu Veneru od jake sunčeve svjetlosti i učiniti planet pogodnim za život.
NASA
Rezultati, objavljeni u časopisu Geophysical Research Letters, generirani su korištenjem modela sličnog onom koji se koristi za predviđanje budućih klimatskih promjena na Zemlji.
„Mnogi alati koje koristimoza modeliranje klimatskih promjena na Zemlji, može se prilagoditi proučavanju klime drugih planeta, prošlih i sadašnjih, objašnjava Michael Way, istraživač GISS-a i glavni autor rada. "Ovi rezultati sugeriraju da je drevna Venera možda bila sasvim drugačije mjesto nego što je danas."
Znanstvenici su dugo pretpostavljali da je Veneraje nastala od komponenti sličnih zemlji, ali je krenula drugačijim evolucijskim putem. Mjerenja NASA-ine pionirske misije Venera 1980-ih sugerirala su po prvi put da je planet možda izvorno imao ocean. Međutim, Venera je bliža Suncu od Zemlje i prima mnogo više svjetlosti, energije i zračenja. Kao rezultat toga, rani ocean planeta je ispario, molekule vodene pare su uništene ultraljubičastim zračenjem, a vodik je pobjegao u svemir. Zbog činjenice da na površini više nema vode, ugljični dioksid se nakuplja u atmosferi, što dovodi do efekta staklenika koji je stvorio trenutne uvjete.
Dosadašnje studije su pokazale kakokoliko brzo planet rotira oko svoje osi utječe na to da li ima nastanjivu klimu. Dan na Veneri jednak je 117 zemaljskih dana. Donedavno se pretpostavljalo da je za današnju sporu brzinu rotacije planeta potrebna gusta atmosfera, slična atmosferi moderne Venere. Međutim, novije studije su pokazale da je tanka atmosfera poput one moderne Zemlje mogla proizvesti isti rezultat. To znači da je drevna Venera, s atmosferom nalik Zemlji, mogla imati istu brzinu rotacije kao i danas.
Još jedan čimbenik koji utječe na klimu planeta jeto je topografija. Tim GISS-a je pretpostavio da je na drevnoj Veneri bilo više zemlje nego na Zemlji, posebno u tropima. To ograničava količinu vode koja isparava iz oceana i, kao rezultat, učinak staklenika vodene pare. Ova vrsta površine čini se idealnom za naseljavanje planeta; čini se da je bilo dovoljno vode da podrži obilje života i dovoljno zemlje da se planet smanji na promjene povezane s dolaznom sunčevom svjetlošću.
Way i kolege iz GISS-a simulirali su uvjetehipotetska rana Venera s atmosferom nalik Zemlji, danom koji je jednak sadašnjem danu Venere i plitkim oceanom u skladu s ranim podacima iz svemirske letjelice Pioneer. Istraživači su dodali informacije o Venerinoj topografiji iz radarskih mjerenja koje je izvršila NASA-ina misija Magellan 1990-ih i ispunili nizine vodom, ostavljajući planinske regije izložene poput Venerinih kontinenata. Studija je također uzela u obzir drevno sunce, koje je bilo 30 posto slabije. Unatoč tome, drevna Venera i dalje je primala oko 40% više sunčeve svjetlosti nego što je Zemlja danas.
Studija je provedena u sklopu NASA programaPlanetarna znanost Astrobiologija u okviru programa Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), koji ima za cilj ubrzati potragu za životom na planetima koji kruže oko drugih zvijezda, ili egzoplanetima, kombiniranjem ideja iz područja astrofizike. planetologije, heliofizike i znanosti o Zemlji. Nalazi imaju izravne implikacije za buduće NASA-ine misije, kao što su satelit Transiting Exoplanet i svemirski teleskop James Webb, koji će pokušati otkriti moguće nastanjive planete i okarakterizirati njihovu atmosferu.
Buduće misije na Veneru
Kako ti "sestrinski planeti" — Zemlja iVenera – evoluirala tako različito goruće je znanstveno pitanje desetljećima, a predložena misija nazvana VERITAS ima za cilj dati odgovore transformirajući naše razumijevanje unutarnje geodinamike koja je oblikovala planet. Misija bi mogla pružiti uvid u evoluciju našeg planeta i čak nam pomoći da bolje razumijemo stjenovite planete koji kružedrugizvijezde
VERITAS se razmatra za odabir podNASA Discovery program i njime će upravljati NASA-in Jet Propulsion Laboratory u južnoj Kaliforniji. Partneri na projektu su Lockheed Martin, Talijanska svemirska agencija, Njemačka svemirska agencija i Francuska svemirska agencija.
„Venera je kao kozmički dar kao rezultatnesrećama”, rekla je Suzanne Smrekar, glavna istraživačica VERITAS-a u JPL-u. "Imate ova dva planetarna tijela, Zemlju i Veneru, koja su počela gotovo na isti način, ali su prošla kroz dva potpuno različita evolucijska puta, ali ne znamo zašto."
Posljednja misija za proučavanje površine planeta,NASA-ina svemirska letjelica Magellan, dovršena 1994. godine. Iako su dali neke naznake o geologiji Venere, instrumenti nisu uspjeli pružiti pouzdane informacije o podrijetlu mnogih značajki na površini planeta.
Očekuje se da će VERITAS biti lansiran 2026. godinekruži oko planeta i promatrajte kroz zasjenjene oblake sa moćnim najsuvremenijim radarskim sustavom za stvaranje 3D globalnih karata i bliskim infracrvenim spektrometrom kako biste saznali od čega se sastoji površina. Također bi mjerio gravitacijsko polje planeta kako bi odredio strukturu Venerine unutrašnjosti. Zajedno, ovi alati bi mogli pružiti tragove o prošlim i sadašnjim geološkim procesima planeta, od njegove jezgre do površine.
Pročitajte i
Rusko cjepivo protiv COVID-19 ušlo je u civilni promet, ali na njega ima mnogo pritužbi
Na 3. dan bolesti, većina bolesnika s COVID-19 gubi smrad i često pate od curenja iz nosa
Znanstvenici su otkrili zašto su djeca najopasniji nositelji COVID-19