Sosem volt lakható a Vénusz egy új éghajlati modell szerint
A Naprendszer hajnalán, közel négymilliárd évvel ezelőtt a Föld és a Mars felszínét is jelentős mennyiségű folyékony víz borította, előbbi esetén óceánokat, utóbbinál legalább tavakat és folyókat létrehozva. Eddig úgy tűnt, hogy hasonló lehetett a helyzet a Naptól számítva második bolygón, a Vénuszon is.
Egy szerda délután a Nature folyóiratban közölt kutatás alapvetően átírja ezt a képet: arra jutott, hogy a jelenleg extrém felszíni viszonyokkal rendelkező Vénuszon sosem létezhettek óceánok vagy jelentősebb mennyiségű folyékony víz, és így valószínűleg élet sem tudott rajta kialakulni.
Martin Turbet, a Genfi Egyetem csillagászati tanszékének kutatója és kollégái szerint a kulcs a Vénuszt érő napsugárzás mértékében és a bolygó éjszakai oldalán elhelyezkedő felhők viselkedésében rejlik. Ezek együttesen már négymilliárd éve annyira megemelhették a bolygó felszíni hőmérsékletét, hogy a légkörben jelenlévő vízpára egyszerűen nem tudott lecsapódni a felszínen, így tavak vagy tengerek sem jöhettek létre.
Egyes korábbi vizsgálatok azt találták, hogy a Vénusz akár évmilliárdokig képes lehetett a felszínén folyékony víz fenntartására. Ezek azonban abból indultak ki, hogy a bolygón már a kialakulása után jelen volt a víz. Ezzel szemben Turbet és kollégái úgy látják, a víz kezdetben csak légköri páraként létezhetett a Vénuszon, aminek jelentősen más éghajlati hatásai vannak, mint a felszíni tavaknak vagy óceánoknak.
Apró különbség hatalmas éghajlati következményekkel
A kutatók egy fejlett, háromdimenziós klímamodell segítségével azt állapították meg, hogy a Vénusz négymilliárd éve vízpárában bővelkedő légkörében a felhők inkább az éjszakai oldalon alakultak ki. Ez látszólag apróságnak tűnik, de hatalmas éghajlati következményekkel jár. Egyrészt korlátozza a felszínről távozó infravörös sugárzás mértékét az éjszakai oldalon, ami erős üvegházhatáshoz vezet, másrészt csökkenti a bolygó fényvisszaverő képességét a szinte felhőmentes napos oldalon.
Az új éghajlati modell alapján a Vénusznál az a napsugárzási határérték, amikor a vízpára kezdetben le tud csapódni a felszínen, 325 watt per négyzetméter körül van. Amennyiben ez igaz, akkor még abban az esetben sem alakulhattak volna ki a Vénuszon óceánok, ha a bolygót csupán annyi napsugárzás éri négymilliárd éve, mint amennyi most a Földet. Ehelyett másfélszer annyi jutott rá, 500 watt per négyzetméter, még annak ismeretében is, hogy a Nap sugárzási kibocsátása ekkor 25 százalékkal volt kevesebb a jelenleginél.
Korábban évtizedekig úgy tűnt, hogy a Föld óceánjainak kialakulását ugyanez a „halvány, fiatal Nap-paradoxon” nehezítette meg jelentősen – amíg a paradoxont meg nem oldották. Az új kutatás értelmében viszont talán ez is pont fordítva lehet. Turbet és kollégái úgy látják, a földi óceánok – illetve az élet – létrejötte éppen a Nap gyengébb kibocsátásának volt köszönhető. Így ugyanis a fiatal, formálódása utáni Földre érkező napsugárzás bőven az óceánok kialakulását megengedő, a Föld esetében 312 watt per négyzetméteres határérték alá esett.
Leszűkülhet a csillagok körüli lakhatósági zóna
A Nature-ben a tanulmánnyal párhuzamosan megjelenő, James Kasting és Chester Harman bolygókutatók által írt kommentár szerint az eredmények azt is átírhatják, amit más csillagok körüli bolygók lakhatóságáról gondolunk. A kutatók úgy vélik, leszűkülhet az a lakhatósági zónaként ismert, csillagtól számított távolság, ahol egy megfelelő méretű bolygó felszínén folyékony víz létezhet, különösen annak belső, csillaghoz közelebbi részén. Mint írják, ilyen, lakhatósági zónába eső exobolygók légkörének teleszkópokkal való megfigyelése lehetővé teheti Turbeték hipotézisének tesztelését.
Kasting és Chester úgy vélik, a Vénusz esetén a NASA 2030 után a bolygót tanulmányozó VERITAS űrszondájának adatai segíthetnek majd eldönteni, hogy volt-e valaha nagy mennyiségben folyékony víz a felszínen. A szonda a tervek szerint Vénusz körüli pályára áll, onnan fogja radarjával és infravörös tartományú műszerével feltérképezni a felhőzet által eltakart felszínt és annak összetételét. Ez különösen az erősen deformált, úgynevezett tesserae területeknél lehet fontos Kasting és Chester szerint, mert összetételük vizsgálata megadja majd, hogy borította-e őket valaha folyékony víz. Ezt kiegészíthetik a szintén 2030 körül a Vénuszhoz érkező amerikai DAVINCI+ szonda mérései is, ez az eszköz a légköri ereszkedése során felvételeket is készít majd a tesserae régiókról.
Egy évtizeden belül ezzel egyértelmű pont kerülhet annak a vitának a végére, hogy léteztek-e valaha a Vénusz felszínén óceánok, és kialakulhatott-e rajta az élet. Turbet és kollégáinak munkája nyomán ez ma sokkal kevésbé látszik valószínűnek, mint bármikor korábban.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
