金星-地球の「酸性」双子
金星は、大きさも化学組成も地球に似ています。このカップル
金星の表面温度は前後で変動します。摂氏 465 度、その表面圧力は地球の約 90 倍です (海面下 1 キロメートルの圧力に相当します。地球に最も近い隣の星の自転周期は 243 日ですが、地球の急速な 24 時間の自転とは対照的です。新しいデータのおかげで)科学者たちは、金星の大気が主に二酸化炭素で構成されていることを知っており、これにより、地球温暖化がどのような影響をもたらすかを人類が理解できるようになります。地球上にハリケーン嵐が存在せず、スモッグのような雲が硫酸 (水ではなく) の液滴でできているのはそのためです。
より多くによって示されるように、半球の金星のビュー1990年から1994年のマゼランミッションで最高潮に達した10年間のレーダー研究は、中心が東経180度に位置しています。画像クレジット：NASA /ジェット推進研究所/ USGS
そして、すべてのハリネズミの金星と地球はよく比較され、双子と呼ばれます。なぜ？この質問に、ドイツのカトレンブルク・リンダウにあるマックス・プランク太陽系研究所の科学者であり、ヴィーナス・エクスプレスの発見に関するネイチャー誌のいくつかの論文の共著者であるドミトリー・ティトフが答えた。
金星と地球は実際には双子ですが、出生時に別れました。主な問題は、これらの双子がなぜそれほど違うのかということです。
ドミトリー・チトフ
科学者の国際チームは、Venusの調査を開始した2006年4月から、Venus Expressでデータをストリーミングしています。地球までの最短距離は約4000万kmです。
金星の赤道には乱流の層がありますより高い緯度で平らになる気流は、オックスフォード大学の物理学者であり、金星急行ミッションに参加した学際的な科学者であるフレッド・テイラーに言及します。上層大気の風速は、一部には金星の緩慢な回転が原因で、地球よりもはるかに高くなっています。また、両極に数千キロメートル幅の渦気流が存在する証拠もあります。それらは冬の月の間に地球の極の上で発生するそれらに似ています。
太陽風（外部からのイオンの突風）太陽の大気は、遭遇した分子を引き裂くことができますが、金星の大気から粒子を吸い上げ、原子を解きほぐし、宇宙に吐き出します。地球の大気中の粒子状物質は、金星にはない強力な磁場によって太陽風から主に保護されています。科学者たちは、光、荷電粒子、つまり水素イオンとヘリウムイオンが地球の大気圏から放出されるのを観察しました。しかし、研究者らは酸素も放出されていることを発見して驚きました。
「金星は非常に非常に乾燥しています」とデビッドは強調しますデンバー自然科学博物館の天文学者、グリンスプーン。彼は、もしそれが惑星の表面にあったならば、その大気中のすべての水はちょうど深さ2.5 cmを超えるであろうと付け加えます。しかし、金星の大気を離れる水の分析は、多くの水素イオンが実際には核内の陽子と中性子（陽子だけではない）からなる重水素の安定同位体であることを示しています。 「重水素の量は、時間の経過とともに失われた水量を理解するための重要な鍵です」とグリンスプーンは言います。研究者たちは、太陽風によって吹き飛ばされた重水素粒子に基づいて、金星が形成されて以来、少なくとも水の海を失ったと推定しています。
「これらの違いは、金星がフレッドテイラーは説明します。 -保護磁場がないことと、惑星のさまざまな回転速度が、地球上で観測している金星の多くの大気プロセスの高速を確保する上で役割を果たすこともわかっています。新しいデータにより、金星が地球と同じように始まり、おそらく数十億年前の居住可能な環境を含み、それから現在の状態に進化したというシナリオを構築できます。
金星にはどこに住むことができますか？
何十年もの間、金星は与えられてきました評決: それは、何も生き残ることができない、有毒で過熱した、壊滅的な地獄のような光景です。しかし、科学者たちはますます、最も近い惑星、あるいは少なくともその雲について新たな見方をするようになっている。
最近の研究はどのように微生物が説明します人生は金星のカップルで生き残ることができました。新しい仮説がこれまでに確認された場合、科学者は、宇宙で私たちが生命をどこでどのように求めるかを再評価するように促される可能性があります。
金星の表面は過酷な環境にさらされていますが、圧力と温度を考慮すると、大気の一部の層は非常に良好です。 金星の大気は、その圧力と温度が私たちがよく知っている範囲内にあるため、地球以外では太陽系で最も居住可能な場所です。しかし、人間には呼吸可能な空気がありません。呼吸器系やその他の重要な器官を腐食させる大気中の硫酸の問題も解消されていません。
上の活発な火山の芸術的概念金星。前景の地殻が地形の溝で惑星の内部に突入する沈み込み帯を描いています。画像クレジット：NASA / JPL-Caltech / Peter Rubin
過酷な条件にもかかわらず、科学者は求めています問題は、ほとんど目に見えない微生物が、私たちが知っている最も不適切な世界の1つの端にある可能性があるということです。タージグラードのような丈夫な生物は、放射線、極端な温度、空腹、脱水、さらには宇宙の真空にも耐えることができます。多分彼らは金星に親戚がいますか？
カール・セーガンは金星の雲の中の生命について考えた1967 年とほんの数年前、研究者らは、惑星を紫外線で観察したときに観察される奇妙な異常現象は、大気中の藻類や細菌のようなものによって説明できる可能性があると示唆しました。
ジャーナルに掲載された研究MITの主任天文学者SarahSeegerであるAstrobiologyは、金星のライフサイクルがどのように見えるかについてのバリエーションを提供します。 Seegerは、エキソプラネット、バイオシグネチャー、および私たちと同様の世界の検索において21世紀のリーダーでした。彼女は現在、NASAのトランジットエクソプラネットミッション（TESSとしても知られています）の科学副局長を務めています。
シーガーと彼女の同僚は、微生物が金星の上で生き残るための可能性のある方法は、液滴の形です。しかし、そのような滴は雨のように定位置にとどまりません。最終的に、それらは重力が引き継ぐほど大きくなります。金星の場合、これは小さな生命体を含む液滴が惑星の大気のより高温の下部層に落下し、そこで必然的に乾燥することを意味します。
「無期限に生き残る唯一の方法沈降中に液滴が蒸発するため、微生物の生命が乾燥することを伴うライフサイクルです。同時に、乾燥した小さな「胞子」が止まり、その停滞した下層のヘイズである金星の雰囲気を部分的に占めます」と研究の著者は説明しています。
これらの乾燥した胞子は、クマムシと同じように一種の冬眠段階に入り、最終的には大気中に持ち上げられて再水和され、生活環を続けます。
ただし、これは単なる理論です。しかしNASAは、早ければ2026年にも金星を周回して雲を研究するベリタスミッションを打ち上げることさえ検討している。金星からの新しいデータや、おそらく新しい発見が間もなく現れるかもしれません。地球の予報は、これまでと同様に曇りのままです。
NASAはどのように金星に住むことを計画しましたか？
もちろんNASAを含む多くの機関、火星の太陽系を探索するための努力を集中します。しかし、一見したところ、火星は最良の候補ではないようです。金星ははるかに近く、5600万から4億1000万kmの距離にある火星と比較して3800万から2億6100万kmの距離にあります。すでに述べたように、これは地球の最も近い隣人です。
金星のサイズも地球に匹敵します。半径は6,052km、地球は6,371kmです。さらに、2つの惑星の密度と化学組成は似ています。
しかし、他のすべてはそれを実質的にします研究には見えない。プローブは惑星の表面に送られましたが、金星の表面の状態がそれらを破壊する前に、それらはせいぜい2時間しか続きませんでした。これらの条件には、地球の92倍の大気圧が含まれます。平均気温462℃;極端な火山活動;非常に密度の高い雰囲気で、主に二酸化炭素と少量の窒素で構成されています。そして硫酸の曇った層。
一般的に、金星は植民地化するのに最適な場所ではありません。ただし、NASAは、クラウドシティである惑星を探索するために人々を派遣するソリューションがあると考えています。
高高度金星運用コンセプト（高高度金星運用コンセプト）-HAVOC-は、NASAの金星探査のためのラングレー研究センターのシステム分析および概念オフィスチームによって開発されたコンセプト宇宙船です。この空気より軽いロケットは、酸性雲の上に約30日間留まるように設計されており、宇宙飛行士のグループが惑星の大気に関するデータを収集できるようになります。
金星の表面はかもしれませんが人を滅ぼすために、標高約50 kmの雲の上の状態は、高騰に関しては地球の状態と似ています。金星の大気圧は地球の大気圧に匹敵しますが、重力はわずかに低くなります。温度は約75℃で快適な温度よりも高いですが、この温度は制御できます。最後に、この高度の大気は太陽放射からの保護を提供します。
ミッションは打ち上げから始まることになっていた初期チェックと調査のための金星へのロボットプローブ。このデータを受け取った後、乗組員のミッションは30日間地球上を航海することができます。その後、2人の宇宙飛行士のチームがそれぞれ1年を過ごすミッションが続きます。究極の目標は、空飛ぶ雲の街に人が常に存在することです。
都市はを使用して作成される予定でした既存またはほぼ既存のテクノロジー。ミッションが成功した場合、それは地球の外の宇宙の植民地化の人口の始まりである可能性があります。
NASA はまた、地球上の金星の条件を作成することも計画していました。対応する文書はすでに準備されており、まさにそのようなテストを実行するための現在の能力と可能性が説明されています。
「金星自体はポイントとしての価値があります探検と植民地化の目的地ですが、火星の現在の計画を補完するものでもあります」とラングレーリサーチセンターのクリスジョーンズは述べています。科学者が保証するように、金星が最初に研究された場合、人類は火星への任務を人間規模で実施するよりも大きな利点があります。
残念ながら、プロジェクトは現在アーカイブにあります。科学者がいつそれに戻ることができるかは不明です。しかし、NASAは私たちに金星の探検がどのように見えるかを見る機会を与えてくれました。
金星は過去に居住可能だったのでしょうか?
古代のコンピュータシミュレーションによるとニューヨークにあるNASAのゴダード宇宙研究所（GISS）の科学者によると、金星はその初期の歴史の最大20億年の間、液体の水の浅い海と居住可能な表面温度を持っていた可能性があります。
観察によると、遠い過去に金星は水の海を持っている可能性があります。上記のような同様の陸海パターンが気候モデルで使用され、嵐の雲が古代の金星を強い日光から保護し、惑星を居住可能にする方法を示しています。
NASA
Geophysical Research Lettersに掲載された結果は、地球上の将来の気候変動を予測するために使用されたものと同様のモデルから導き出されました。
「私たちが使用するツールの多くは、GISS 研究者で論文の筆頭著者である Michael Way 氏は、地球上の気候変動をモデル化することは、過去と現在の両方の他の惑星の気候を研究するのに応用できると説明します。 「これらの結果は、古代の金星が今日とは大きく異なる場所であった可能性を示唆しています。」
科学者たちは長い間金星が地球上のものと同様のコンポーネントから形成されますが、異なる進化の道をたどりました。 1980年代にNASAの金星への先駆的な任務によって行われた測定は、惑星がもともと海であった可能性があることを最初に示唆しました。ただし、金星は地球よりも太陽に近く、はるかに多くの光、エネルギー、放射を受け取ります。その結果、惑星の初期の海洋が蒸発し、水蒸気分子が紫外線によって破壊され、水素が宇宙に飛来しました。表面に水が残っていない状態で、大気中に二酸化炭素が蓄積し、現在の状況を作り出している温室効果につながります。
以前の研究では、惑星はその軸を中心に素早く回転し、生活に適した気候を持っているかどうかに影響を与えます。金星の1日は117地球日に相当します。最近まで、惑星の回転速度が遅いためには、現代の金星と同様の緻密な雰囲気が必要であると考えられていました。しかし、最近の研究では、現代の地球と同様の薄い雰囲気でも同じ結果が得られる可能性があることが示されています。これは、地上の雰囲気を持つ古代の金星が今日と同じ回転速度を持っていた可能性があることを意味します。
地球の気候に影響を与える別の要因はこれは地形です。 GISSチームは、特に熱帯地方では、地球よりも古代の金星に多くの土地があると仮定しました。これにより、海洋から蒸発する水の量が制限され、その結果、水蒸気の温室効果が制限されます。このタイプの表面は、惑星の居住に理想的であるように見えます。豊富な生命を支えるのに十分な水と、入ってくる日光に関連する変化に対して惑星を鈍感にするのに十分な土地があったようです。
GISSのWayと彼の同僚は条件をシミュレートしましたパイオニア宇宙船からの初期のデータによると、地球と同様の雰囲気を持ち、現在の金星の日に等しい日と浅い海を備えた架空の初期の金星。研究者たちは、1990年代にNASAのマゼランミッションによって行われたレーダー測定から金星の地形に関する情報を追加し、低地を水で満たし、山岳地帯を金星の大陸のように露出させました。この研究では、30％暗くなった古代の太陽も考慮に入れました。それにもかかわらず、古代の金星は、今日の地球よりも約40％多くの日光を受けています。
この調査はNASAプログラムの一環として実施されましたNexus for Exoplanet System Science（NExSS）プログラムの一部としてのPlanetary Science Astrobiologyは、天体物理学の分野からのアイデアを組み合わせることにより、他の星または外惑星を周回する惑星での生命の探索を加速することを目的としています。惑星学、ヘリオフィジックス、地球科学。調査結果は、通過する外惑星衛星やジェームズウェッブ宇宙望遠鏡などの将来のNASAミッションに直接関連しており、居住可能な惑星の位置を特定し、その大気を特徴付けようとします。
金星への将来のミッション
これらの「姉妹惑星」、地球と金星がこれほど異なる進化を遂げたことは、何十年もの間科学的な疑問であり、VERITASと呼ばれる提案されたミッションは、金星を形作った内部地球力学についての理解を変えることで答えを提供することを目的としています。このミッションは、私たち自身の惑星の進化に関する洞察を提供し、さらには周回する岩石惑星についての理解を深めるのに役立つ可能性があります。その他星
VERITASは、NASAディスカバリープログラムは、南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所によって運営されます。プロジェクトパートナーは、ロッキードマーティン、イタリア宇宙庁、ドイツ宇宙庁、フランス宇宙庁です。
「結果として、金星は宇宙の贈り物のようなものです。JPLのVERITAS主任研究員であるSuzanneSmrekarは、事故について述べた。 「地球と金星の2つの惑星体があります。これらはほぼ同じ方法で始まりましたが、2つのまったく異なる進化の道をたどりましたが、その理由はわかりません。」
惑星の表面を探索する最新のミッション、NASAのマゼラン宇宙船。1994年に完成しました。彼は金星の地質学にいくつかの手がかりを提供しましたが、機器は惑星の表面の多くの特徴の起源についての信頼できる情報を提供することができませんでした。
2026年の発売が提案され、VERITASは惑星の周りを回転し、強力な最新のレーダーシステムを使用して影の雲を観察し、3Dグローバルマップと近赤外範囲の分光計を作成して、表面が何でできているかを調べます。また、惑星の重力場を測定して、金星の内部の構造を決定します。一緒に、これらのツールは、そのコアから表面まで、惑星の過去と現在の地質学的プロセスについての手がかりを提供することができます。
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