Phoebe Newman Naukowcy ustalili również, że podobna historia wydarzyłaby się również na Ziemi, gdyby sprawy potoczyły się nieco inaczej.
Wenus, nasza najbliższa planetarna sąsiadka, nazywana jest bliźniaczką Ziemi ze względu na podobieństwo wielkości i gęstości obu planet. W przeciwnym razie planety są radykalnie różne.
Podczas gdy Ziemia jest naturalnym centrum życia, Wenus jest planetą bez życia z atmosferą toksycznego dwutlenku węgla 90 razy grubszą niż nasza, chmurami kwasu siarkowego i temperaturą powierzchni 864 stopni Fahrenheita (462 stopni Celsjusza) – wystarczająco wysoką, aby stopić ołów. .
Aby zrozumieć, w jaki sposób te dwie skaliste planety przekształciły się zupełnie inaczej, zespół astrofizyków postanowił spróbować symulować początek, kiedy planety naszego Układu Słonecznego powstały 4,5 miliarda lat temu.
Wykorzystali modele klimatyczne — podobne do tych, których używają naukowcy symulując zmiany klimatyczne na Ziemi — aby spojrzeć w przeszłość na Wenus i Ziemię.
Kiedy Ziemia i Wenus były piecami
Ponad 4 miliardy lat temu Ziemia i Wenus płynęły w gorących rurach pokrytych magmą.
Oceany mogą powstawać tylko wtedy, gdy temperatury są wystarczająco niskie, aby woda skraplała się i opadała w postaci deszczu przez tysiące lat. W ten sposób przez dziesiątki milionów lat uformował się globalny ocean Ziemi. Z drugiej strony kwiat pozostał gorący.
W tamtym czasie nasze Słońce było o 25% jaśniejsze niż obecnie. Ale to nie wystarczyło, aby ochłodzić Wenus, ponieważ jest to druga najbliższa Słońcu planeta. Naukowcy zastanawiali się, czy chmury mogą odegrać rolę w ochłodzeniu Wenus.
Ich model klimatyczny ustalił, że chmury rzeczywiście się do tego przyczyniły, ale w nieoczekiwany sposób. Zebrali się po nocnej stronie Wenus, ponieważ nie byli w stanie osłonić dziennej strony planety przed słońcem. Chociaż Wenus nie jest pływowo ograniczona do Słońca, z jedną stroną planety zawsze zwróconą w stronę gwiazdy, jej tempo rotacji jest bardzo powolne.
Zamiast chronić Wenus przed ciepłem, nocne chmury boczne przyczyniły się do efektu globalnego ocieplenia, który zatrzymuje ciepło w gęstej atmosferze planety i utrzymuje wysokie temperatury. Przy tak stałym, kontrolowanym upale Wenus byłaby zbyt gorąca, by spadł deszcz. Zamiast tego woda może istnieć tylko w postaci gazowej, pary wodnej, w atmosferze.
Martin Turbet, główny autor badania i badacz w Departamencie Astronomii na Wydziale Nauki oraz członek Narodowego Centrum Kompetencji w Research PlanetS w Szwajcarii, powiedział w oświadczeniu.
Dlaczego Ziemia poruszała się w ten sam sposób?
W przypadku Ziemi wszystko potoczyłoby się tak samo, gdyby nasza planeta była trochę bliżej Słońca lub gdyby słońce było wtedy tak jasne, jak jest teraz.
Ponieważ Słońce zostało przyciemnione miliardy lat temu, Ziemia była w stanie wystarczająco ochłodzić się ze stanu stopionego, aby utworzyć wodę i stworzyć nasz globalny ocean. Turbat napisał w e-mailu, że słabe młode słońce „było głównym składnikiem formowania się pierwszych oceanów na Ziemi”.
„Jest to całkowite odwrócenie sposobu, w jaki postrzegamy to, co od dawna nazywa się „słabym, małym paradoksem Słońca” – powiedziała w oświadczeniu Emeline Boulemont, współautorka badań i profesor na Uniwersytecie Genewskim. Okazuje się jednak, że dla bardzo gorącej, młodej Ziemi to słabe słońce mogło być w rzeczywistości nieoczekiwaną okazją”.
Wcześniej naukowcy wierzyli, że gdyby promieniowanie słoneczne było słabsze miliardy lat temu, Ziemia po prostu zamieniłaby się w śnieżkę. Zamiast tego było odwrotnie.
Wyniki pokazują różne sposoby ewolucji planet skalistych w naszym Układzie Słonecznym.
Ocean Ziemi istnieje od prawie 4 miliardów lat. Istnieją dowody na to, że od 3,5 miliarda do 3,8 miliarda lat temu Mars był pokryty rzekami i jeziorami. Teraz wydaje się mało prawdopodobne, aby Wenus utrzymywała na swojej powierzchni wodę w stanie ciekłym.
poza naszym układem słonecznym
Nowe badania można również zastosować do egzoplanet (planet poza naszym Układem Słonecznym).
„Nasze wyniki mają potężne implikacje dla egzoplanet, ponieważ wskazują, że duża część egzoplanet, które kiedyś uważano za zdolne do posiadania powierzchniowych oceanów ciekłej wody, teraz wyschła, ponieważ nigdy nie udało im się skondensować, a tym samym uformować swoich pierwszych oceanów” – powiedział Turbet. .
Przyszłe misje na Wenus mogą pomóc w przetestowaniu teorii przedstawionej przez Turbeta i jego zespół.
„Nasze wyniki opierają się na modelach teoretycznych i są ważnym elementem w odpowiedzi na to pytanie” – powiedział. „Ale obserwacje są niezbędne, aby dokonać ostatecznego osądu! Miejmy nadzieję, że przyszłe misje kosmiczne EnVision, VERITAS i DAVINCI+ dostarczą nam ostatecznej odpowiedzi”.
Misje NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej, których start zaplanowano na koniec dekady, pomogą naukowcom zrozumieć najstarsze cechy powierzchni Wenus zwane tesserami, które „mogą zawierać dowody śladów obecności (lub braku) wody w stanie ciekłym na Powierzchnia Wenus — powiedział Turbat.
