Vênus - gêmeo "ácido" da Terra
Vênus é semelhante à Terra em tamanho e composição química. Este casal
A temperatura da superfície de Vênus oscila em torno465 graus Celsius, sua pressão superficial é cerca de 90 vezes a da Terra (comparável à pressão de um quilômetro abaixo do nível do mar. O vizinho mais próximo da Terra tem um período de rotação de 243 dias, em contraste com a rápida rotação de 24 horas da Terra. Graças a novos dados , os cientistas sabem que a atmosfera de Vênus consiste principalmente de dióxido de carbono. Isso, aliás, dá à humanidade uma compreensão do que o aquecimento global pode levar. Devido ao calor intenso, a água está presente apenas na atmosfera do planeta, portanto não há oceanos. O planeta é atormentado por furacões e suas nuvens semelhantes a fumaça são feitas de gotículas de ácido sulfúrico (não de água).
Vista de Vênus no hemisfério, conforme mostrado por mais dedez anos de pesquisa de radar, culminando na missão Magalhães em 1990-1994, o centro está localizado a 180 graus de longitude leste. Crédito da imagem: NASA / Laboratório de propulsão a jato / USGS
E todos os ouriços Vênus e Terra são frequentemente comparados esão chamados de gêmeos. Por que? Esta pergunta foi respondida por Dmitry Titov, cientista do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar em Katlenburg-Lindau, Alemanha, e co-autor de vários artigos na revista Nature sobre as descobertas da Venus Express.
Vênus e a Terra são na verdade gêmeos, mas foram separados no nascimento. A principal questão é por que esses gêmeos são tão diferentes.
Dmitri Titov
Uma equipe internacional de cientistas tem transmitido dados com o Venus Express desde abril de 2006, quando começou a pesquisar Venus. Sua distância mínima à Terra é de cerca de 40 milhões de km.
No equador de Vênus é uma camada turbulentafluxo de ar que se suaviza em latitudes mais altas, observa Fred Taylor, físico da Universidade de Oxford e cientista interdisciplinar que participou da missão Venus Express. As velocidades do vento na alta atmosfera são muito maiores do que na Terra, em parte devido à rotação lenta de Vênus. Também há evidências de correntes de ar de vórtice com milhares de quilômetros de largura em ambos os pólos. Eles são semelhantes aos que ocorrem nos pólos da Terra durante os meses de inverno.
Ventos solares (rajadas de íons do exteriorA atmosfera do Sol, capaz de destruir as moléculas que encontram, suga partículas da atmosfera de Vênus, desembaraça seus átomos e os cospe no espaço. O material particulado na atmosfera da Terra é amplamente protegido dos ventos solares por um forte campo magnético, algo que falta a Vênus. Os cientistas observaram partículas leves e carregadas - íons de hidrogênio e hélio - saindo da atmosfera do planeta. Mas os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que também foi liberado oxigênio.
“Vênus está muito, muito seco”, enfatiza DavidGrinspoon, astrobiólogo do Museu de Ciência e Natureza de Denver. Ele acrescenta que toda a água em sua atmosfera teria pouco mais de 2,5 cm de profundidade se estivesse na superfície do planeta. No entanto, a análise da água que sai da atmosfera de Vênus mostra que muitos dos íons de hidrogênio são, na verdade, um isótopo estável de deutério, que consiste em um próton e um nêutron (não apenas um próton) em seu núcleo. “A quantidade de deutério é uma chave importante para entender quanta água foi perdida ao longo do tempo”, enfatiza Grinspoon. Os pesquisadores estimam que Vênus perdeu pelo menos um oceano de água desde sua formação, com base em partículas de deutério sopradas pelo vento solar.
“Essas diferenças não são apenas devido ao fato de que Vênusestá mais perto do Sol, explica Fred Taylor. - Agora sabemos que a ausência de um campo magnético protetor e diferentes velocidades de rotação dos planetas também desempenham um papel em garantir a alta velocidade de muitos processos atmosféricos em Vênus que observamos na Terra. Os novos dados nos permitem construir um cenário no qual Vênus começou da mesma maneira que a Terra - possivelmente incluindo ambiente habitável bilhões de anos atrás - e então evoluiu para o estado que vemos agora.
Onde a vida pode residir em Vênus?
Durante décadas, Vênus recebeuVeredicto: É uma paisagem infernal tóxica, superaquecida e esmagadora, onde nada pode sobreviver. Mas cada vez mais, os cientistas estão a olhar de uma forma nova para o seu vizinho planetário mais próximo – ou pelo menos para as suas nuvens.
Uma pesquisa recente explica como microbianaa vida poderia sobreviver em casais venusianos. Se a nova hipótese algum dia for confirmada, poderá levar os cientistas a reavaliar como e onde buscamos vida no universo.
Embora a superfície de Vênus esteja sujeita a duraspressão e temperatura, algumas camadas de sua atmosfera são bastante boas. Além da Terra, a atmosfera de Vênus é o lugar mais habitável do sistema solar, já que sua pressão e temperatura estão na faixa que conhecemos. No entanto, os humanos não teriam ar respirável. O problema do ácido sulfúrico na atmosfera, que corrói o aparelho respiratório e outros órgãos vitais, também não desaparece.
Conceito artístico de vulcões ativos emVênus, representando uma zona de subducção onde a crosta do primeiro plano mergulha no interior do planeta em uma trincheira topográfica Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / Peter Rubin
Apesar das condições adversas, os cientistas estão perguntandoa questão é: poderiam alguns micróbios quase invisíveis estar à beira de um dos mundos mais inadequados que conhecemos? Organismos resistentes como os tardígrados podem sobreviver à radiação, temperaturas extremas, fome, desidratação e até mesmo ao vácuo do espaço. Talvez eles tenham parentes em Vênus?
Carl Sagan pensou sobre a vida nas nuvens de Vênusem 1967, e apenas alguns anos atrás, pesquisadores sugeriram que estranhos fenômenos anômalos observados ao observar o planeta na luz ultravioleta poderiam ser explicados por algo como algas ou bactérias em sua atmosfera.
Pesquisa publicada na revistaAstrobiologia, a astrônoma principal Sarah Seeger do MIT, oferece uma variação de como pode ser o ciclo de vida sobre Vênus. Seeger foi um líder do século 21 na busca de exoplanetas, bioassinaturas e mundos semelhantes ao nosso. Ela é atualmente a vice-diretora de ciência da missão Transit Exoplanet da NASA (também conhecida como TESS).
Seeger e seus colegas sugerem que a maioriaa maneira mais provável de os micróbios sobreviverem em Vênus é na forma de gotículas líquidas. Mas essas gotas não ficam no lugar, como a chuva. Eventualmente, eles crescem tanto que a gravidade assume. No caso de Vênus, isso significaria gotículas contendo minúsculas formas de vida cair nas camadas inferiores mais quentes da atmosfera do planeta, onde inevitavelmente secam.
“A única maneira de sobreviver indefinidamenteÉ um ciclo de vida que envolve a secagem da vida microbiana à medida que as gotículas de líquido evaporam durante a sedimentação. Ao mesmo tempo, pequenos "esporos" secos param e povoam parcialmente a atmosfera de Vênus, sua estagnada camada inferior de névoa ", explicam os autores do estudo.
Esses esporos secos entrarão em uma espécie de fase de hibernação, semelhante ao que os tardígrados podem fazer, e eventualmente serão elevados à atmosfera e reidratados, continuando o ciclo de vida.
No entanto, esta é apenas uma teoria.No entanto, a NASA está até a considerar lançar a missão Veritas já em 2026 para orbitar Vénus para estudar as suas nuvens. Novos dados de Vênus e possivelmente novas descobertas poderão aparecer em breve. A previsão para o planeta continua, como já há algum tempo, nublada.
Como a NASA planejou povoar Vênus?
Várias agências, incluindo, é claro, a NASA,concentra esforços para explorar o sistema solar em Marte. À primeira vista, entretanto, Marte não parece o melhor candidato. Vênus está muito mais perto - a uma distância de 38 milhões a 261 milhões de km em comparação com Marte a uma distância de 56-401 milhões de km. Como já mencionado, este é o vizinho mais próximo da Terra.
Vênus também é comparável em tamanho à Terra - seu raio é de 6.052 km e a Terra é de 6.371 km. Além disso, os dois planetas têm densidade e composição química semelhantes.
Mas todo o resto torna-o praticamenteinvisível para pesquisar. Embora as sondas tenham sido enviadas para a superfície do planeta, elas duraram apenas duas horas, no máximo, antes que as condições na superfície de Vênus as destruíssem. Essas condições incluem pressão atmosférica, 92 vezes a da Terra; temperatura média 462 graus Celsius; atividade vulcânica extrema; uma atmosfera extremamente densa, consistindo principalmente de dióxido de carbono com uma pequena quantidade de nitrogênio; e uma camada turva de ácido sulfúrico.
Em geral, Vênus não é o melhor lugar para colonizar. No entanto, a NASA acredita ter uma solução para enviar pessoas para explorar o planeta - uma cidade na nuvem.
Conceito operacional de Vênus de alta altitude(High Altitude Venus Operational Concept) - HAVOC - é uma nave espacial conceitual desenvolvida pela equipe do Systems Analysis and Concepts Office no Langley Research Center da NASA para explorar Vênus. Este foguete mais leve que o ar será projetado para permanecer acima de nuvens ácidas por cerca de 30 dias, permitindo que um grupo de astronautas colete dados sobre a atmosfera do planeta.
Embora a superfície de Vênus possapara destruir uma pessoa, as condições acima de suas nuvens a uma altitude de cerca de 50 km são semelhantes às da Terra quando se trata de planar. A pressão atmosférica de Vênus é comparável à da Terra, enquanto a gravidade é apenas ligeiramente menor. A temperatura é de cerca de 75 graus Celsius, que é mais alta do que uma temperatura confortável, mas essa temperatura pode ser controlada. Finalmente, a atmosfera nesta altitude oferece proteção contra a radiação solar.
A missão deveria começar com um lançamentouma sonda robótica para Vênus para verificações e pesquisas iniciais. Depois de receber esses dados, a missão tripulada pode passar 30 dias navegando pelo planeta; que será seguido por missões em que equipes de dois astronautas passarão um ano cada. O objetivo final é a presença constante de uma pessoa em uma cidade de nuvens voadoras.
A cidade foi planejada para ser criada usandotecnologias existentes ou quase existentes. Se a missão for bem-sucedida, pode ser o início da população da colonização do universo fora da Terra.
A NASA também planejou criar as condições de Vênus na Terra - um documento correspondente já foi preparado, que descreve as capacidades e possibilidades atuais para realizar exatamente esses testes.
“Vênus em si tem valor como um pontodestino para exploração e colonização, mas também complementa os planos atuais para Marte ”, disse Chris Jones do Langley Research Center. Como os cientistas garantem, se Vênus fosse estudado primeiro, a humanidade teria uma vantagem maior sobre a missão a Marte em escala humana.
Infelizmente, o projeto está atualmente no arquivo. Quando os cientistas serão capazes de voltar a ele, não se sabe. No entanto, a NASA nos deu a oportunidade de ver como seria a exploração de Vênus.
Poderia Vênus ter sido habitável no passado?
De acordo com simulações de computador do antigoDe acordo com cientistas do Goddard Institute for Space Research (GISS) da NASA em Nova York, Vênus pode ter tido um oceano raso de água líquida e temperaturas de superfície habitáveis por até 2 bilhões de anos de sua história inicial.
As observações mostram que no passado distante emVênus pode ter oceanos de água. Um padrão terra-oceano semelhante, como o anterior, foi usado em um modelo climático para mostrar como nuvens de tempestade poderiam ter protegido Vênus da forte luz do sol e tornado o planeta habitável.
NASA
Os resultados, publicados na Geophysical Research Letters, foram derivados de um modelo semelhante ao usado para prever as mudanças climáticas futuras na Terra.
"Muitas das ferramentas que usamospara modelar as alterações climáticas na Terra, pode ser adaptado para estudar o clima de outros planetas, tanto do passado como do presente, explica Michael Way, investigador do GISS e autor principal do artigo. “Estes resultados sugerem que a antiga Vénus pode ter sido um lugar muito diferente do que é hoje.”
Os cientistas há muito sugerem que Vênusformado a partir de componentes semelhantes aos da terra, mas seguiram um caminho evolutivo diferente. As medições feitas pela missão pioneira da NASA em Vênus na década de 1980 sugeriram pela primeira vez que o planeta poderia ter sido originalmente um oceano. No entanto, Vênus está mais perto do Sol do que da Terra e recebe muito mais luz, energia e radiação. Como resultado, o oceano primitivo do planeta evaporou, as moléculas de vapor d'água foram destruídas pela radiação ultravioleta e o hidrogênio voou para o espaço. Sem água na superfície, o dióxido de carbono se acumula na atmosfera, causando o efeito estufa que criou as condições atuais.
Pesquisas anteriores mostraram que comoo planeta gira rapidamente em torno de seu eixo, afeta se tem um clima adequado para a vida. Um dia em Vênus é igual a 117 dias terrestres. Até recentemente, presumia-se que, para o planeta ter a taxa de rotação lenta atual, uma atmosfera densa, semelhante à da Vênus moderna, era necessária. No entanto, estudos mais recentes mostraram que uma fina atmosfera semelhante à da Terra moderna poderia ter produzido o mesmo resultado. Isso significa que a antiga Vênus com atmosfera terrestre poderia ter a mesma velocidade de rotação de hoje.
Outro fator que influencia o clima do planeta éisso é topografia. A equipe do GISS postulou que havia mais terras na antiga Vênus do que na Terra, especialmente nos trópicos. Isso limita a quantidade de água evaporada dos oceanos e, como resultado, o efeito estufa do vapor d'água. Este tipo de superfície parece ser ideal para o habitat do planeta; parece que havia água suficiente para sustentar uma abundância de vida e terra suficiente para dessensibilizar o planeta às mudanças associadas à luz solar que entra.
Way e seus colegas do GISS simulam condiçõesVênus inicial hipotético com uma atmosfera semelhante à da Terra, com um dia igual ao dia atual de Vênus e um oceano raso de acordo com os primeiros dados da espaçonave Pioneer. Os pesquisadores adicionaram informações sobre a topografia de Vênus a partir de medições de radar feitas pela missão Magellan da NASA na década de 1990 e encheram as planícies com água, deixando as regiões montanhosas expostas como os continentes de Vênus. O estudo também levou em consideração o sol antigo, que era 30% mais escuro. Apesar disso, a antiga Vênus ainda recebia cerca de 40% mais luz do sol do que a Terra hoje.
O estudo foi conduzido como parte do programa da NASAPlanetary Science Astrobiology como parte do programa Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), que visa acelerar a busca por vida em planetas orbitando outras estrelas, ou exoplanetas, combinando idéias das áreas da astrofísica. planetologia, heliofísica e ciências da terra. As descobertas são de relevância direta para futuras missões da NASA, como o satélite exoplaneta em trânsito e o Telescópio Espacial James Webb, que tentará localizar possíveis planetas habitáveis e caracterizar suas atmosferas.
Futuras missões a Vênus
Como é que estes “planetas irmãos” – Terra eVênus – evoluiu de forma tão diferente tem sido uma questão científica candente há décadas, e uma missão proposta chamada VERITAS visa fornecer respostas, transformando a nossa compreensão da geodinâmica interna que moldou o planeta. A missão poderá fornecer informações sobre a evolução do nosso próprio planeta e até ajudar-nos a compreender melhor os planetas rochosos que orbitamoutrosestrelas
VERITAS está sendo considerado para seleção dentroNASA Discovery Program e será operado pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia. Os parceiros do projeto incluem a Lockheed Martin, a Agência Espacial Italiana, a Agência Espacial Alemã e a Agência Espacial Francesa.
“Vênus é como um presente cósmico como resultadoacidentes, disse Suzanne Smrekar, investigadora principal da VERITAS no JPL. "Você tem esses dois corpos planetários - Terra e Vênus, que começaram quase da mesma maneira, mas passaram por dois caminhos evolutivos completamente diferentes, mas não sabemos por quê."
A última missão para explorar a superfície do planeta,A nave espacial Magellan da NASA, concluída em 1994. Embora ele tenha dado algumas pistas sobre a geologia de Vênus, os instrumentos não foram capazes de fornecer informações confiáveis sobre a origem de muitas características da superfície do planeta.
Proposta para lançamento em 2026, VERITAS irágire ao redor do planeta e observe através de nuvens sombrias usando um poderoso sistema de radar moderno para criar mapas globais em 3D e um espectrômetro na faixa do infravermelho próximo para descobrir do que a superfície é feita. Ele também mede o campo gravitacional do planeta para determinar a estrutura do interior de Vênus. Juntas, essas ferramentas podem fornecer pistas sobre os processos geológicos passados e presentes do planeta, do núcleo à superfície.
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