Nowe badania Wenus. Ujawniają jej prawdziwe oblicze

Mimo trwających od lat spekulacji, że bliźniaczka Ziemi, jak bywa czasem określana Wenus, była w przeszłości o wiele bardziej podobna do Ziemi niż dzisiaj, sąsiadująca planeta prawdopodobnie od początku była gorącym i suchym pustkowiem. Tak wynika z badań naukowców z University of Cambridge. Uczeni do takich wniosków doszli po analizie składu chemicznego atmosfery Wenus.

Wyniki badań ukazały się na łamach pisma "Nature Astronomy" (DOI: 10.1038/s41550-024-02414-5).

Wenus i Ziemia w pewnych aspektach są do siebie podobne. Mają zbliżone rozmiary i są planetami skalistymi. Z tego powodu Wenus czasem jest nazywana "bliźniaczką Ziemi" czy "siostrą Ziemi". Jednak te określenia przestają pasować po bliższym przyglądnięciu się obu planetom. Wenus jest najbliższą Ziemi planetą i obraca się wokół własnej osi w przeciwnym kierunku niż większość planet w Układzie Słonecznym. Ma bardzo gęstą atmosferę, składającą się głównie z dwutlenku węgla, ze śladowymi ilościami pary wodnej. Sąsiednia planeta jest gorącym i suchym światem. Temperatura na powierzchni Wenus to około 500 st. Celsjusza, a ciśnienie tam panujące jest 92 razy większe niż na naszej planecie.

Pomimo tych ekstremalnych warunków, naukowcy od dziesięcioleci badają, czy na powierzchni Wenus istniała niegdyś woda w stanie ciekłym, czy na sąsiedniej planecie mogły rozwinąć się jakieś formy życia. Jeśli chodzi o pierwszą kwestię, to niektóre modele sugerują, iż Wenus miała klimat nadający się do występowania ciekłej wody na powierzchni nawet przez dwa miliardy lat. W ubiegłym roku pojawiły się badania sugerujące, że na bliźniaczej planecie istniały w przeszłości oceany.

Jeśli natomiast chodzi o życie, to w 2020 roku media poinformowały o odkryciu w atmosferze Wenus fosfiny, która na Ziemi, oczywiście poza laboratoriami, wytwarzana jest przez bakterie beztlenowe. Badacze spekulowali o istnieniu w gęstej atmosferze Wenus jakiejś tajemniczej formy życia. Te sensacyjne doniesienia niemal natychmiast zostały zakwestionowane, a eksperci wskazywali na błędy w badaniach.

Istnieją dwie główne teorie na temat tego, jak warunki na Wenus mogły ewoluować od czasu jej powstania 4,6 miliarda lat temu. Pierwsza mówi, że warunki na powierzchni Wenus były kiedyś wystarczająco umiarkowane, aby utrzymać wodę w stanie ciekłym, ale niekontrolowany efekt cieplarniany wywołany aktywnością wulkaniczną spowodował, że planeta stawała się coraz cieplejsza, aż osiągnęła stan, jaki widzimy obecnie.

Druga teoria głosi, że Wenus narodziła się gorąca, a woda w stanie ciekłym nigdy nie mogła skroplić się na jej powierzchni. – Obie te teorie opierają się na modelach klimatycznych, ale chcieliśmy zastosować inne podejście w oparciu o obserwacje obecnej chemii atmosferycznej Wenus — powiedziała Tereza Constantinou. – Aby utrzymać stabilną atmosferę Wenus, wszelkie substancje chemiczne usuwane z atmosfery powinny być również do niej przywracane, ponieważ wnętrze i powierzchnia planety są w ciągłej komunikacji chemicznej ze sobą – dodała.

Naukowcy obliczyli obecną szybkość niszczenia cząsteczek wody, dwutlenku węgla i siarczku karbonylu w atmosferze Wenus. Żeby atmosfera sąsiedniej planety pozostała stabilna, te substancje chemiczne powinny zostać przywrócone do atmosfery przez gazy wulkaniczne. Wulkanizm, poprzez dostarczanie gazów do atmosfery, zapewnia okno do wnętrza planety. Kiedy magma podnosi się z płaszcza na powierzchnię, uwalnia gazy z głębszych jej części.

Mogłoby się wydawać, że ziemskie wulkany wyrzucają głównie popiół, dwutlenek węgla i gazy siarkowe, ale tak naprawdę ich dominującym produktem jest para wodna, co odzwierciedla bogate w wodę wnętrze Ziemi. Jeśli Wenus miałaby w swoim wnętrzu choćby ułamek wody, który posiada Ziemia, jej część powinna pojawić się podczas aktywności wulkanicznej, co do której jesteśmy pewni.

Na podstawie składu gazów wulkanicznych niezbędnych do utrzymania atmosfery Wenus, naukowcy ustalili, że gazy te na Wenus składają się maksymalnie w sześciu procentach z pary wodnej. Te suche erupcje sugerują, że wnętrze Wenus jest również suche. Stąd wniosek, że Wenus jest za sucha, by na jej powierzchni kiedykolwiek istniała ciekła woda, nie mówiąc już o oceanach. Ustalenia te wydają się potwierdzać obserwacje powierzchni Wenus, które pokazują brak erozji wodnej, w porównaniu chociażby z miejscami takimi jak Ziemia i Mars.

Źródło: University of Cambridge, fot. Kevin M. Gill/ Wikimedia Commons/ CC BY 2.0