Hvilken dødbringende Venus kan fortælle os om livet på andre verdener

Jorden er en undtagelse. Med sit tempererede klima og overfladevand har det været beboeligt i milliarder af år, dog med nogle klimaepisoder, der i høj grad begrænsede livet. Men når vi ser på Mars, ser den ud til at have været beboelig i en periode og derefter mistet sin atmosfære og sit overfladevand. Mars' situation må være mere almindelig end Jordens.

Det er en monumental udfordring at forstå en exoplanet, når vi ikke kender noget til dens historie. Vi ser det kun i én epoke af dets klima- og atmosfæriske historie. Men opdagelsen af ​​tusindvis af exoplaneter hjælper.

"Opdagelsen af ​​tusindvis af exoplaneter og bekræftelsen af, at jordiske planeter er blandt de mest almindelige typer, giver en statistisk ramme for at studere planetariske egenskaber og deres udvikling generelt," skriver forfatterne.

Et snævert udvalg af egenskaber gør det muligt for biokemi at opstå, og disse egenskaber holder måske ikke. Vi er nødt til at identificere disse egenskaber og deres parametre og opbygge en bedre forståelse af beboelighed. Fra dette perspektiv er Venus en skatkammer af information.

Men Venus er en udfordring. Vi kan ikke se gennem dens tætte skyer undtagen med radar, og ingen har forsøgt at lande et rumfartøj der siden USSR i 1980'erne. De fleste af disse forsøg mislykkedes, og de, der overlevede, varede ikke længe. Uden bedre data kan vi ikke forstå Venus' historie. Det enkle svar er, at det er tættere på solen. Men det er for nemt til at være nyttigt.

"Venus' evolutionære vej til dens nuværende løbsk-drivhustilstand er et spørgsmål om debat, idet den traditionelt er blevet tilskrevet dens tættere nærhed til solen," forklarer Kane og Byrne.

Men når forskerne ser nærmere på Venus og Jorden, finder de mange grundlæggende forskelle mellem dem ud over deres afstande fra solen. De har forskellige rotationshastigheder, de har forskellige skævheder, og de har forskellige magnetfelter, for at nævne nogle få. Det betyder, at vi ikke kan måle den præcise effekt, større solbestråling har på planeten.

Dette er forfatternes hovedpointe. Forskellene mellem Jorden og Venus gør Venus til en stærk del af forståelsen af ​​stenet exoplanets beboelighed. "Venus tilbyder os således et kritisk ankerpunkt i den planetariske beboelighedsdiskurs, da dens evolutionære historie repræsenterer en alternativ vej fra den jordbaserede fortælling - selvom oprindelsen af ​​begge verdener formodentlig ligner hinanden," skriver de.

Forfatterne peger på, at det grundlæggende krav til liv er overfladevand. Men det større spørgsmål er, hvilke faktorer der styrer, hvor længe overfladevand kan bestå. "Ved denne foranstaltning kan undersøgelser af planetarisk beboelighed derefter fokusere på de forhold, der gør det muligt at opretholde flydende overfladevand gennem geologisk tid," skriver de.

Jorden og Venus er på hver sin ende af spektret af klippeplaneters beboelighed. Det er en vigtig lektie, vi kan lære af vores eget solsystem. Af den grund er "...at forstå vejen til et Venus-scenarie lige så vigtigt som at forstå vejen til beboelighed, der karakteriserer Jorden," skriver forfatterne.

Forskerparret lavede en liste over nogle af de faktorer, der styrer beboelighed på Jorden og Venus.

Der er så meget, vi ikke ved om Venus. Hvor stor er dens kerne? Har den nogensinde haft vand? Nogle undersøgelser viser, at da planeten mistede sit vand og blev fuldstændig beboelig, var der masser af ilt i dens atmosfære. Hvis vi så den samme mængde ilt på en fjern exoplanet, ville vi måske fortolke det som et tegn på liv. Stor fejltagelse. "Venus fungerer således som en advarselshistorie for fortolkninger af tilsyneladende iltrige atmosfærer," skriver forfatterne.

Kane og Byrnes forskningsperspektiv er en opfordring til handling. Det afspejler, hvad de seneste Decadal Surveys har sagt. "Den nylige astronomi og astrofysik, og planetarisk videnskab og astrobiologi årtiers undersøgelser understreger begge behovet for en forbedret forståelse af planetarisk beboelighed som et væsentligt mål inden for astrobiologiens sammenhæng," skriver de. For forfatterne kan Venus forankre indsatsen.

Men for at det kan fungere som et anker, har forskerne brug for svar på mange spørgsmål. De skal studere dens atmosfære mere grundigt i alle højder. De skal studere dens indre og bestemme arten og størrelsen af ​​dens kerne. Kritisk er de nødt til at få et rumfartøj op på overfladen og undersøge dets geologi tæt på. Kort sagt, vi skal gøre på Venus, hvad vi har gjort på Mars.

Det er udfordrende i betragtning af Venus' fjendtlige miljø. Men missioner er ved at blive forberedt for at udforske Venus mere detaljeret. VERITAS, DAVINCI og EnVision er alle Venus-missioner planlagt til 2030'erne. Disse missioner vil begynde at give videnskabsmænd de svar, vi har brug for.

Efterhånden som vi lærer mere om Venus, skal vi også lære mere om exo-venuser. "En parallel tilgang til at studere Venus' iboende egenskaber er den statistiske analyse af den enorme (og stadig hurtigt voksende) beholdning af terrestriske exoplaneter," skriver forfatterne.

Vi lever i en tid med opdagelse af exoplaneter. Vi har opdaget over 5.000 bekræftede exoplaneter, og tallet bliver ved med at vokse. Vi opsender rumfartøjer for at studere de mest interessante mere grundigt. Men på et tidspunkt vil tingene ændre sig. Hvor mange af dem skal vi katalogisere? Er 10.000 nok? 20.000? 100.000?

Det hele er nyt lige nu, og entusiasmen for at finde flere exoplaneter, især stenede i beboelige zoner, er forståelig. Men til sidst vil vi nå en form for tærskel for faldende afkast. For at forstå dem kan vores indsats blive brugt mere klogt på at studere Venus, og hvordan den udviklede sig så forskelligt.

Præcis som Kane og Byrne foreslår.

Flere oplysninger: Stephen R. Kane et al., Venus som et ankerpunkt for planetarisk beboelighed, Nature Astronomy (2024). DOI:10.1038/s41550-024-02228-5

Journaloplysninger: Naturastronomi

Leveret af Universe Today