Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi niż dziś, ale teraz jest iście piekielną planetą

Piekło w Układzie Słonecznym

Wenus ma gęstą, toksyczną atmosferę wypełnioną dwutlenkiem węgla w 96% i jest wiecznie spowita  gęstymi, żółtawymi chmurami kwasu siarkowego, które zatrzymują ciepło, powodując efekt cieplarniany. Jest to najgorętsza planeta w naszym Układzie Słonecznym, mimo że to Merkury znajduje się bliżej Słońca. Temperatura na powierzchni Wenus wynosi około 475 stopni Celsjusza, czyli wystarczająco dużo, by stopić ołów! Powierzchnia ma rdzawy kolor i jest usiana drobno pokruszonymi skałami oraz tysiącami dużych wulkanów. Naukowcy uważają, że możliwe jest, iż niektóre wulkany są nadal aktywne. Ciśnienie powietrza na powierzchni Wenus jest ponad 90 razy większe niż na Ziemi - podobne do ciśnienia, jakie można spotkać półtora kilometra pod powierzchnią oceanu na Ziemi.

Jednak prawdopodobnie kiedyś, Wenus miała klimat podobny do ziemskiego. Zgodnie z najnowszymi modelami klimatycznymi, przez większą część swojej historii Wenus miała temperatury na powierzchni podobne do dzisiejszej Ziemi. Prawdopodobnie miała również oceany, deszcz, być może śnieg, a być może nawet kontynenty i aktywne procesy tektoniczne. Niewykluczone, że (choć to całkowita spekulacja) kiedyś na powierzchni tej planety istniało życie. Wenus mogła mieć płytki, ciekły ocean wody i temperatury powierzchni nadające się do zamieszkania nawet przez 2 miliardy lat swojej wczesnej historii, zgodnie z komputerowym modelem starożytnego klimatu planety, stworzonym przez naukowców z Instytutu Goddarda w Instytucie Studiów Kosmicznych NASA (z ang. GISS). „Wiele z tych samych narzędzi, których używamy do modelowania zmian klimatycznych na Ziemi, można zaadaptować do badania klimatu na innych planetach, zarówno w przeszłości, jak i obecnie" - powiedział Michael Way, badacz z GISS. 

Dzień, który trwa tyle, ile 177 dni na Ziemi

Poprzednie badania wykazały, że na to, czy planeta ma klimat nadający się do zamieszkania wpływa to, jak szybko obraca się ona wokół własnej osi. Jeden dzień na Wenus to aż 117 ziemskich dni. W porównaniu z Ziemią, Wenus praktycznie się nie obraca! Do niedawna zakładano, że aby planeta miała dzisiejsze, wolne tempo rotacji, konieczna jest gęsta atmosfera, taka jak na współczesnej Wenus. Jednak nowsze badania wykazały, że cienka atmosfera, taka jak na współczesnej Ziemi, mogła dać taki sam rezultat. Oznacza to, że starożytna Wenus z atmosferą podobną do ziemskiej mogła mieć takie samo tempo rotacji jak dziś. Naukowcy z GISS symulowali warunki panujące na hipotetycznej wczesnej Wenus z atmosferą podobną do ziemskiej, dniem tak długim jak obecny dzień na Wenus i płytkim oceanem zgodnym z wczesnymi danymi ze statku kosmicznego Pioneer, który badał Wenus swoimi instrumentami na odległość, przelatując w jej pobliżu. Naukowcy dodali informacje o topografii Wenus pochodzące z pomiarów radarowych wykonanych przez misję NASA Magellan w latach 90-tych i założyli że doliny były wypełnione wodą, pozostawiając wyżyny odsłonięte jako wenusjańskie kontynenty. Badanie uwzględniło również starożytne słońce, które było o 30% ciemniejsze. Mimo to, według wyników symulacji, starożytna Wenus wciąż musiała otrzymywać około 40 % więcej światła słonecznego niż Ziemia dzisiaj. „W symulacji modelu GISS, powolny obrót Wenus wystawia jej stronę dzienną na działanie promieni słonecznych przez prawie dwa miesiące bez przerwy," powiedział współautor i współpracownik Way’a z GISS, Anthony Del Genio. „To ogrzewa powierzchnię i wytwarza deszcz, który tworzy grubą warstwę chmur, która działa jak parasol, osłaniając powierzchnię przed znaczną częścią słonecznego ogrzewania. Rezultatem są średnie temperatury klimatu, które w rzeczywistości są o kilka stopni chłodniejsze niż obecnie na Ziemi.

Co w takim razie doprowadziło do tak drastycznych zmian klimatu na Wenus? Mniej niż miliard lat temu, warunki na tej planecie dramatycznie się zmieniły z powodu gwałtownego efektu cieplarnianego. Można spekulować, że intensywny okres erupcji wulkanicznych wpompował do atmosfery wystarczającą ilość dwutlenku węgla, by wywołać tak znaczne ocieplenie klimatu, że doszło do wyparowania oceanów i zatrzymania obiegu wody w atmosferze. Ta hipoteza zainspirowała naukowców do poszukiwania w wenusjańskich skałach dowodów na tę proponowaną zmianę klimatyczną. 

Czy wszystkiemu winne są wulkany?

Nieoceniony wkład w nasze zrozumienie Wenus wniosły radzieckie misje Venera i Vega z lat 70-tych i 80-tych wylądowały na Wenus, zrobiły zdjęcia i oceniły skład skał, zanim lądowniki zawiodły z powodu wysokiej temperatury i ciśnienia po dosłownie kilku minutach funkcjonowania. Jednak nasz najbardziej kompleksowy obraz powierzchni Wenus został dostarczony przez wspomnianą sondę kosmiczną Magellan wysłaną tam przez NASA na początku lat 90-tych, która użyła radaru, aby przebić się przez gęstą warstwę chmur i uzyskać szczegółowe obrazy ponad 98 % powierzchni Wenus. Poszukiwania geologicznych dowodów na wielkie zmiany klimatyczne doprowadziły do skupienia się naukowców na najstarszym rodzaju skał na Wenus, zwanych tesserami, które mają złożoną strukturę sugerującą długą, skomplikowaną historię geologiczną. Naukowcy uznali, że te najstarsze skały mają największe szanse na zachowanie dowodów erozji wodnej, która jest tak ważnym procesem na Ziemi i powinna była wystąpić na Wenus przed wielką zmianą klimatu.

Ku zdumieniu badaczy, wzory dolin w skałach na powierzchni Wenus były bardzo podobne do wzorów przepływu rzek na Ziemi, co doprowadziło do sformułowania hipotezy, że te doliny zostały uformowane przez erozję rzeczną w czasie, gdy panowały tam podobne do ziemskich warunki klimatyczne. Aby zrozumieć jak wulkanizm na Wenus mógłby spowodować taką zmianę w klimacie, możemy poszukać analogii w historii Ziemi. Możemy je znaleźć w tzw. super-erupcjach, takich jak ostatnia erupcja w Yellowstone, która miała miejsce 630 000 lat temu. 

Takie erupcje mogą uwolnić wystarczająco dużo dwutlenku węgla, aby spowodować katastrofalne zmiany klimatyczne na planecie podobnej do Ziemi. Aby wyobrazić sobie ich skalę, warto wiedzieć, że produkują one magmę wystarczającą do pokrycia całej Kanady warstwą o głębokości około 10 metrów! Obszary tzw. „dużych prowincji magmatycznych”, czyli tereny występowania wylewnych skał magmowych, na Wenus obejmują pojedyncze wulkany o średnicy do 500 kilometrów, rozległe kanały lawowe o długości do 7000 kilometrów, a także systemy ryftowe, czyli miejsca, w których skorupa planety rozciąga się na długości do 10 000 kilometrów.

Bez względu na to, jak i dlaczego potoczyła się historia starożytnej Wenus, same jej badania mogą pomóc nam zrozumieć wiele procesów zachodzących na Ziemi w jej odległej przeszłości. W dającej się wyobrazić przyszłości nie ma raczej szans na to, żeby ziemscy astronauci mogli odbyć spacer na jej powierzchni, ale to nie znaczy, że nie istnieją pewne hipotezy i plany dotyczące przeobrażenia Wenus na planetę bardziej podobną do Ziemi. To jednak osobny temat, który omówię już wkrótce!