Venus is misschien wel een van de helderste en mooiste objecten aan onze nachtelijke hemel, maar laat je niet misleiden.
Onze naburige planeet is onherbergzaam voor het leven zoals wij dat kennen – een giftige, verzengende wereld waar mensen nooit in zouden kunnen lopen.
Ondanks de verschillen in bewoonbaarheid deelt Venus enkele opvallende overeenkomsten met de aarde. Beide planeten hebben dezelfde grootte, massa en dichtheid en hebben zeer vergelijkbare samenstellingen. Dit roept de vraag op: zou Venus ooit bewoonbaar kunnen zijn?
Een nieuwe studie constateert dat als Venus bewoonbare omstandigheden had en de aanwezigheid van vloeibaar water op het oppervlak, het lang geleden was en slechts een korte periode duurde voordat de planeet veranderde in de uitgedroogde, droge wereld die ze nu is.
Planetaire wetenschappers Alexandra Warren en Edwin Kite van de Universiteit van Chicago hebben de geschiedenis van de atmosfeer van Venus gemodelleerd om de snelheid en mechanismen van zuurstofverlies te bepalen – wat op zijn beurt onthulde dat als de planeet vloeibaar water had (wat sommige wetenschappers vermoeden), het meer was dan 3 miljard jaar geleden.
Zo ziet Venus er nu uit. Het is erg droog en zeer zuurstofarm. De atmosfeer bestaat voor 96 procent uit koolstofdioxide, voor 3 procent uit stikstof, met sporen van andere gassen, zoals zwaveldioxide.
De atmosfeer is erg dik, met een druk die meer dan 90 keer hoger is dan die van de atmosfeer van de aarde Harde wind En het regent Zwavelzuur.
En omdat de atmosfeer zo dik is, kan warmte niet ontsnappen. Venus heeft gemiddeld de hoogste oppervlaktetemperatuur van alle planeten in het zonnestelsel 464 graden Celsius (867 graden Fahrenheit).
Eerder in de geschiedenis van het zonnestelsel, toen de zon minder krachtig was, was Venus misschien veel milder, met meren en oceanen van vloeibaar water.
Planetaire wetenschappers willen weten hoe en waarom Venus zijn huidige staat kreeg; Omdat Venus zoveel op de aarde lijkt, suggereren sommige klimaatmodellen dat Venus onlangs water zou kunnen hebben gehad Minder dan een miljard jaar geleden – Door aan de geschiedenis ervan te werken, kunnen we zien hoe waarschijnlijk het is dat onze thuisplaneet hetzelfde pad zal volgen.
Het gebrek aan zuurstof in de atmosfeer van Venus is een beetje raadselachtig. Als de planeet een vloeibare oceaan had, zou dat water in de atmosfeer zijn verdampt toen Venus opwarmde en via fotodissociatieEen chemische reactie veroorzaakt door zonlicht.
De waterstof zou de ruimte in zijn ontsnapt, maar de zuurstof had moeten achterblijven.
Warren en Kate wilden weten waar die zuurstof heen kon, dus bouwden ze een model op basis van de bewoonbare Venus. Ze plaatsten wateroceanen op Venus, voegden mechanismen toe die hadden kunnen bijdragen aan het verlies van zuurstof, en wijzigden parameters zoals de hoeveelheid water en het tijdsbestek waarin het aanwezig zou zijn geweest.
Ze lieten het model 94.080 keer draaien en achtten het succesvol als de niveaus van zuurstof, water en koolmonoxide aan het einde van de race binnen de bovengrenzen van die gassen in de atmosfeer van Venus van vandaag waren.
Uiteindelijk was slechts een klein percentage van de modelruns succesvol, en het toonde een aantal interessante trends.
Een mogelijkheid is dat de zuurstof van Venus werd gebonden met koolstof uitgestoten door vulkanen om koolstofdioxide te vormen, maar dit lijkt hoogst onwaarschijnlijk.
In plaats daarvan lijkt de zuurstof waarschijnlijk een van twee lotgevallen te ondergaan: weglekken in de ruimte, of opgesloten worden in oxideerbaar magma, zoals basalt, aan het oppervlak van de planeet. De oceanen mogen in meer dan 3 miljard jaar niet zijn opgedroogd.
Maar de omvang van de vulkanische activiteit van Venus in het verleden kan worden beperkt door de hoeveelheid radioactief argon die nog in de atmosfeer van de planeet aanwezig is. Door te bepalen hoe actief de vulkanische activiteit van Venus in het verleden was, konden de onderzoekers schatten hoeveel water de planeet zou kunnen hebben.
Het antwoord is niet voldoende. De oceanen van Venus kunnen niet meer dan 300 meter diep zijn. Dat is minder dan 10% van het gemiddelde van de planeet 3.688 meter oceaan diepte.
Dus de bevindingen verzoenen het gebrek aan zuurstof in de huidige atmosfeer van Venus met vroege bewoonbare omstandigheden, maar de kloof, zeggen de onderzoekers, is klein.
Deze opening wordt smaller wanneer we het argonregister beschouwen. Minder dan 0,4 procent van de runs was succesvol als rekening wordt gehouden met de volledige omvang van de huidige atmosfeer van Venus.
Toekomstige missies zouden kunnen proberen de samenstelling van het oppervlak van Venus te meten om te helpen bepalen of de planeet echt in deze zeer nauwe opening viel.
Onderzoek gepubliceerd in Procedures van de National Academy of Sciences.
