Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaforandringerne gjorde det ubeboeligt

Vi kan lære meget om klimaændringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på 450 ℃ (temperaturen i en ovns selvrensende cyklus) og en atmosfære domineret af kuldioxid (96 procent) med en tæthed 90 gange Jordens.

Venus er et meget mærkeligt sted, fuldstændig ubeboelig, undtagen måske i skyerne omkring 60 kilometer oppe, hvor den nylige opdagelse af fosphin kan tyde på flydende mikrobielt liv. Men overfladen er totalt ugæstfri.

Imidlertid, Venus havde engang sandsynligvis et jordlignende klima. Ifølge nyere klimamodeller, i meget af sin historie havde Venus overfladetemperaturer svarende til nutidens Jord. Det havde sandsynligvis også oceaner, regn, måske sne, måske kontinenter og pladetektonik, og endnu mere spekulativt, måske endda overfladeliv.

For mindre end en milliard år siden, klimaet ændrede sig dramatisk på grund af en løbsk drivhuseffekt. Det kan spekuleres i, at en intensiv periode med vulkanisme pumpede nok kuldioxid ud i atmosfæren til at forårsage denne store klimaforandringsbegivenhed, der fordampede havene og forårsagede afslutningen på vandkredsløbet.

Bevis på forandring

Denne hypotese fra klimamodellerne inspirerede Sara Khawja, en kandidatstuderende i min gruppe (co-superviseret med geoforsker Claire Samson), at lede efter beviser i venusiske klipper for denne foreslåede klimaændringshændelse.

Siden begyndelsen af ​​1990'erne, mit forskerhold fra Carleton University – og for nylig mit sibiriske team ved Tomsk State University – har kortlagt og fortolket den geologiske og tektoniske historie på Jordens bemærkelsesværdige søsterplanet.

Sovjetiske Venera- og Vega-missioner i 1970'erne og 1980'erne landede på Venus og tog billeder og evaluerede klippernes sammensætning, før landerne fejlede på grund af den høje temperatur og tryk. Imidlertid, vores mest omfattende visning af overfladen af ​​Venus er blevet leveret af NASAs Magellan-rumfartøj i begyndelsen af ​​1990'erne, som brugte radar til at se gennem det tætte skylag og producere detaljerede billeder af mere end 98 procent af Venus overflade.

Gamle klipper

Vores søgen efter geologiske beviser for den store klimaforandringer fik os til at fokusere på den ældste type sten på Venus, kaldet tessærer, som har et komplekst udseende, der tyder på en lang, kompliceret geologisk historie. Vi troede, at disse ældste sten havde den bedste chance for at bevare beviser for vanderosion, som er en så vigtig proces på Jorden og burde have fundet sted på Venus før den store klimaforandringer.

På grund af højdedata i dårlig opløsning, vi brugte en indirekte teknik til at forsøge at genkende gamle floddale. Vi demonstrerede, at yngre lavastrømme fra de omkringliggende vulkanske sletter havde fyldt dale i kanten af ​​tessærerne.

Til vores forbløffelse var disse tesserae-dalmønstre meget lig flodstrømningsmønstre på Jorden, fører til vores forslag om, at disse tesserae-dale blev dannet af floderosion i en tid med jordlignende klimatiske forhold. Mine Venus-forskningsgrupper ved Carleton og Tomsk State University studerer lavastrømmene efter Tesserae for at finde ethvert geologisk bevis på overgangen til ekstremt varme forhold.

Jordens analogier

For at forstå, hvordan vulkanisme på Venus kunne frembringe en sådan ændring i klimaet, vi kan se på Jordens historie for analoger. Vi kan finde analogier i superudbrud som det sidste udbrud ved Yellowstone, der fandt sted 630, 000 år.

Men sådan vulkanisme er lille sammenlignet med store magmatiske provinser (LIP'er), der forekommer cirka hvert 20.-30. million år. Disse udbrud kan frigive nok kuldioxid til at forårsage katastrofale klimaændringer på Jorden, herunder masseudryddelser. For at give dig en følelse af skala, overveje, at de mindste LIP'er producerer nok magma til at dække hele Canada til en dybde på omkring 10 meter. Den største kendte LIP producerede nok magma, der ville have dækket et område på størrelse med Canada til en dybde på næsten otte kilometer.

LIP-analogerne på Venus inkluderer individuelle vulkaner, der er op til 500 kilometer på tværs, omfattende lavakanaler, der når op til 7, 000 kilometer lang, og der er også tilhørende riftsystemer – hvor skorpen trækker sig fra hinanden – op til 10, 000 kilometer lang.

Hvis LIP-lignende vulkanisme var årsagen til den store klimaforandringer på Venus, kunne lignende klimaændringer så ske på Jorden? Vi kan forestille os et scenarie mange millioner af år ude i fremtiden, hvor flere LIP'er, der tilfældigt forekommer på samme tid, kan få Jorden til at have sådanne løbske klimaændringer, der fører til forhold som nutidens Venus.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.