Nová studie poskytla důkazy, že Venuše byla kdysi obyvatelná

Venuše měla na svém povrchu po dobu 2 až 3 miliard roků podmínky umožňující přítomnost kapalné vody až do doby, kdy dramatická proměna započatá před 700 milióny roků doslova přetvořila zhruba 80 % povrchu planety. Studie, kterou prezentoval na EPSC-DPS Joint Meeting 2019 Michael Way z Goddard Institute for Space Science, poskytla nový pohled na historii klimatu na Venuši a může mít význam i pro obyvatelnost exoplanet na podobných drahách kolem svých mateřských planet.

Před 40 roky sonda NASA s názvem Pioneer Venus objevila náznaky, že Venuše označovaná dříve jako „sestra Země“ kdysi mohla mít na svém povrchu nepříliš hluboký oceán drahocenné vody. Aby zjistili, zda Venuše mohla mít stabilní klima způsobilé podporovat přítomnost kapalné vody, Michael Way se svým spolupracovníkem, kterým byl Anthony Del Genio, vytvořili sérii pěti simulací předpokládajících různé úrovně pokrytí povrchu planety vodou.

Ve všech pěti variantách zjistili, že Venuše byla schopná udržovat stabilní teploty mezi maximem kolem +40 °C a minimem kolem +20 °C po dobu asi 3 miliard roků. Umírněné klima by se snad mohlo dokonce zachovat na Venuši dodnes, pokud by zde nedošlo k sérii událostí způsobujících spoušť a „odplyňování“ planety, kdy oxid uhličitý uložený v horninách začal unikat do atmosféry zhruba před 700 až 750 milióny roků.

„Domníváme se, že Venuše měla stabilní klima po dobu několika miliard roků. Je možné, že planetu postihla téměř globální obnova povrchu, která je zodpovědná za transformaci klimatu podobného planetě Zemi na pekelné skleníkové podmínky, jaké zde panují dodnes,“ říká Michael Way.

Tři z pěti scénářů, které studovali Michael Way a Anthony Del Genio, předpokládaly současnou topografii Venuše a zvažovanou hloubku oceánu v průměru 310 metrů, v druhé variantě zvažovali nepříliš hlubokou vrstvu vody v průměru 10 metrů, třetí varianta počítala s malým množstvím vody uloženým ve vrstvě horniny. Pro porovnání rovněž zahrnuli variantu se zemskou topografií a oceán hluboký v průměru 310 metrů, a nakonec planetu zcela pokrytou oceánem hlubokým 158 m.

K uskutečnění simulací přírodních podmínek v době před 4,2 miliardami roků, před 715 milióny roků a dnes astronomové přizpůsobili trojrozměrný (3D) globální model proudění zvažující vzrůst úrovně slunečního záření, jak Slunce v průběhu svého života zvyšovalo svoji svítivost, stejně tak jako se měnilo složení atmosféry.

Ačkoliv se mnoho astronomů domnívá, že se Venuše nachází mimo vnitřní hranici obyvatelné zóny ve Sluneční soustavě a obíhá příliš blízko Slunce, než aby se zde mohla vyskytovat kapalná voda, přesto z nové studie vyplývá, že by to nemusel být tento případ.

„V současné době Venuše dostává téměř dvakrát více slunečního záření než Země. Nicméně ze studia všech modelovaných scénářů jsme zjistili, že Venuše by mohla stále ještě podporovat příznivou teplotu povrchu pro existenci kapalné vody,“ říká Michael Way.

V období před 4,2 miliardami roků, brzy po vzniku Venuše, by měla planeta dokončit periodu rychlého chladnutí a v její atmosféře by měl dominovat oxid uhličitý. Pokud by se planeta vyvíjela podobně jako Země v následujících třech miliardách roků, oxid uhličitý by měl být pohlcen silikátovými horninami a uzavřen pod povrchem. V druhé modelované etapě začínající před 715 milióny roků by v atmosféře pravděpodobně dominoval dusík se stopovým množstvím oxidu uhličitého a metanu – podobně jako na dnešní Zemi – a tyto podmínky by měly zůstat stabilní až do současnosti.

Proces odplyňování, který vedl k dramatické přeměně Venuše, je záhadou, ačkoliv je nepochybně spojený s vulkanickou aktivitou planety. Jednou možností je, že velké množství magmatu vybublalo na povrch planety, čímž se do atmosféry uvolnilo množství oxidu uhličitého z roztavené horniny. Magma ztuhlo před dosažením povrchu a tím vytvořilo bariéru, která znamenala, že plyn již nemohl být horninami znovu absorbován. Přítomnost velkého množství oxidu uhličitého spustila překotný skleníkový efekt, jehož důsledkem je spalujících 462 °C na povrchu Venuše.

„Něco důležitého se stalo na Venuši, když bylo do atmosféry uvolněno obrovské množství plynů, které již nemohly být pohlceny horninou. Na Zemi máme několik příkladů rozsáhlého odplyňování, například v období před 500 milióny roků k tomu došlo na Sibiři. Mohutná sopečná činnost vedla k vytvoření tzv. Sibiřských trapů. Tato událost je spojena s hromadným vymíráním, avšak neprobíhala v takovém měřítku jako v případě Venuše, kdy byla zcela transformována celá planeta,“ říká Michael Way.

Existují zde stále dvě velké neznámé, které musíme vyřešit před jasnou odpovědí na otázku, jestli Venuše skutečně mohla být obyvatelnou planetou. První neznámá souvisí s tím, jak rychle se Venuše zpočátku ochladila a zda na jejím povrchu byla schopna zkondenzovat voda. Druhou neznámou je, zda globální událost, která vedla ke změně povrchu, byla jedinou epizodou, a nebo tou zcela poslední v sérii událostí v průběhu posledních miliard roků v historii planety Venuše.

„Musíme realizovat mnohem více kosmických misí zkoumajících Venuši, abychom detailně pochopili její historii a celkový vývoj,“ říká Michael Way. „Nicméně naše modely ukazují, že zde existuje reálná možnost, že Venuše mohla být obyvatelná a zásadně odlišná od stavu, jaký zde panuje dnes. To otevírá různé implikace pro exoplanety objevované kolem mateřských hvězd v oblastech označovaných jako ´zóna Venuše´, které by mohly ve skutečnosti na svém povrchu hostit kapalnou vodu a vhodné teplotní klima.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/new-study-reveals-evidence-that-venus-was-once-habitable/ a https://www.sciencealert.com/venus-may-have-been-habitable-until-a-mysterious-catastrophe-millions-of-years-ago

autor: František Martinek