Dlaczego nauka nie może oprzeć się grawitacji Wenus: nowe ekspedycje do najbliższego sąsiada Ziemi | Wenus

za Wyląduje na nim flota robotów kosmicznych Wenus Za kilka lat i zacznij odkrywać najbardziej niegościnny świat w Układzie Słonecznym. Jeden statek kosmiczny przebije się przez niezwykle gorącą i gęstą atmosferę planety, podczas gdy dwa inne będą krążyć nad pokrywającymi ją gęstymi chmurami kwasu. Wenus i używaj zaawansowanych teleskopów radarowych do badania terenu pod spodem.

Ta analiza jest wyraźnym odnowieniem zainteresowania najbliższym sąsiadem Ziemi. Przez ponad dekadę amerykańskie i europejskie agencje kosmiczne ignorowały planetę — na początku czerwca w ciągu kilku dni zostaną ogłoszone tylko trzy nowe misje na Wenus.

Håkan Svedhem, były kierownik projektu byłej europejskiej sondy do planety, Ekspres Wenus, dla czasopisma naukowego Natura W zeszłym tygodniu: „Wenus zbyt długo była zapomnianą planetą”.

Cel dwóch nowych misji – sondy NASA Veritas i Da Vinci+ oraz europejskiego satelity Envision – jest prosty. Chcą wiedzieć, dlaczego nasza siostrzana planeta Ziemia tak bardzo różni się od naszego świata.

Jak astronomowie wiedzieli na początku „epoki kosmicznej” w latach 60., obie planety są tej samej wielkości i mają ten sam wiek, budowę i orbity wokół Słońca. Pod gęstymi chmurami Wenus miały być oceany lub lasy. Dlatego amerykańskie i sowieckie agencje kosmiczne w latach 70. i 80. wysłały serię robotów dochodzeniowych, aby odkryć prawdę.

Ujawnili świat, który był wizją piekła. Stwierdzono, że temperatura powierzchni Wenus wynosi 475 stopni Celsjusza, co jest wystarczająco wysoką temperaturą, aby stopić ołów. Jednocześnie ciśnienie atmosferyczne na jego powierzchni wynosi 93 bary, co jest równe ciśnieniu atmosferycznemu kilometr pod powierzchnią oceanu na Ziemi. Radzieckie sondy, które wylądowały na Wenus w latach 70. i 80., z powodzeniem przesyłały dane z planety tylko przez krótkie okresy – dwie godziny to najlepsze, co mogły – zanim zmiażdżone ciepło i ciśnienie zniszczyły je.

Na dokładkę znaleziono również Wenus pokrytą gęstymi chmurami kwasu siarkowego. W przeciwieństwie do tego, nasz świat ma oceany wody w stanie ciekłym, chmury i czapy lodowe i wspiera niezliczone organizmy w morzach, na lądzie i na niebie. Różnice między tymi dwiema planetami – pomimo ich powierzchownych podobieństw – nie mogą być bardziej oczywiste.

Główną przyczyną tych bardzo różnych warunków jest ogromne ilości dwutlenku węgla, które nagromadziły się na Wenus. To zatrzymuje promieniowanie słoneczne i powoduje niekontrolowane globalne ocieplenie na skalę, która całkowicie przyćmiewa wpływ kryzysu klimatycznego, który obecnie zakłóca wzorce pogodowe i topnieje pokrywy lodowe na Ziemi.

Naukowcy pytają, jak doszło do tego nagromadzenia dwutlenku węgla. Czy Ziemia miała szczęście, czy Wenus miała pecha? Czy to normalne, że planety na orbitach, takich jak Wenus i Ziemia, tworzą gęstą atmosferę z dwutlenkiem węgla, która zatrzymuje promieniowanie słoneczne i prowadzi do niekontrolowanych efektów cieplarnianych – czy jest to tylko jednorazowa ewolucja w przypadku Wenus?

„Są to fundamentalne pytania i mają ważne implikacje, nie tylko w zrozumieniu, jak życie pojawiło się i ewoluowało na Ziemi” – powiedział fizyk Colin Wilson z Uniwersytetu Oksfordzkiego. „Mają również implikacje dla poszukiwania planet nadających się do zamieszkania na orbicie wokół innych gwiazd w naszej galaktyce”.

Obecnie astronomowie pokładają swoje nadzieje na znalezienie obiecujących planet, które mogą podtrzymywać życie w innych częściach galaktyki, szukając małych, skalistych światów – takich jak Ziemia – które krążą wokół gwiazd w odległości, w której woda prawdopodobnie występuje w postaci płynnej. Jednak sądząc po jedynym innym świecie w naszym Układzie Słonecznym, który znajduje się w takim regionie – Wenus – to może nie być jednak obiecujące miejsce. Innymi słowy, gdyby Ziemia była wyjątkiem, a Wenus regułą, moglibyśmy uznać takie planety za znacznie mniej zachęcające jako gospodarzy obcego życia.

Ten punkt został podkreślony przez Giadę Arne, zastępcę głównego badacza sondy Da Vinci+ NASA: „Nasze badanie ewolucji Wenus może pomóc nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób planety nadające się do zamieszkania rozkładają się w innych miejscach we wszechświecie i jak planety nadające się do zamieszkania ewoluują w czasie”. ogólnie”, powiedziała. „Jednak może to wynikać z tego, że Wenus znajduje się w niewłaściwym miejscu. Bliżej Słońca niż Ziemi – 67 milionów mil w porównaniu do 93 milionów mil – sprawiło, że stało się cieplej, gdy powstała podczas narodzin Układu Słonecznego 4,5 miliarda lat temu. W rezultacie”, powiedziała, para wodna w jej atmosferze nigdy nie skondensowała się w oceanach, tak jak ma to miejsce na lądzie, gdzie nasze morza odegrały główną rolę w pochłanianiu dwutlenku węgla i zapobieganiu niekontrolowanemu ogrzewaniu. globalnego ocieplenia.

Inne dowody sugerują, że w pewnym momencie Wenus mogła mieć na swojej powierzchni wodę w stanie ciekłym i że inne wydarzenie spowodowało ocieplenie planety. Trzy nowe sondy spróbują odkryć wskazówki, jak to może wyglądać. „Badanie powierzchni planety będzie miało kluczowe znaczenie” – powiedział Wilson. „Sonda Magellan z USA – która dotarła do Wenus w 1989 roku – użyła radaru, aby zajrzeć przez chmury i dała nam cudowną globalną mapę Wenus, która ujawniła wulkany i powierzchnię szczeliny, która oczywiście miała dużo turbulencji. Ale to tylko migawka .

Na przykład nie wiemy, czy te wulkany są nadal aktywne. Nowe sondy kosmiczne wykorzystają technologię radarową XXI wieku i zastosują ją na Wenus, dając nam bardziej dynamiczny obraz planety”.

Ten punkt został poparty przez astronom profesor Jane Graves z Cardiff University. „Niektóre narzędzia, takie jak radary i spektrometry masowe, były już używane do badania Wenus w przeszłości, ale ich technologia jest dziś znacznie lepsza i bardziej złożona. Będziemy w stanie badać głębiej i łatwiej identyfikować molekuły.”

Amerykańska agencja kosmiczna Veritas i EnVision Europejskiej Agencji Kosmicznej wspólnie zmapują powierzchnię Wenus z orbity wysoko nad jej kwaśnymi chmurami. Natomiast Davinci+ przeniesie na planetę małą sondę, która wystrzeli ją ze spadochronem przez jej atmosferę, próbkując gazy składowe co 100 metrów podczas opadania. Pomiary te będą kluczowe dla zrozumienia pochodzenia atmosfery Wenus i dostarczenia wskazówek na temat jej ewolucji.

Na przykład, badając poziomy deuteru, izotopu wodoru, powinno być możliwe określenie, ile wody znajduje się na Wenus, natomiast analiza gazów szlachetnych – takich jak argon i neon – w atmosferze może również pozwolić naukowcom na ustalenie, czy planeta wspiera Niegdyś ciekłą wodę – dane będą kluczowe w dostarczaniu wskazówek na temat drogi Wenus na ciemną stronę.

„To zdumiewające, jak mało wiemy o Wenus” – powiedział Tom Wagner, naukowiec z NASA Exploration Program.

Jednak połączone wyniki tych misji powiedzą nam o planecie od chmur na niebie, przez wulkany na jej powierzchni, aż do jądra. To tak, jakbyśmy na nowo odkryli planetę”.