Πώς οι επικείμενες αποστολές στην Αφροδίτη θα μπορούσαν να αποκαλύψουν πώς θα τελειώσει η ζωή στη Γη
Είναι τυπικό, περιμένετε για μία αποστολή Venus και εμφανιστούν τρεις ταυτόχρονα:DAVINCI+ και Veritas που αποστέλλονται από τη NASA και EnVision που αποστέλλονται από την ESA. Ο πλανητικός επιστήμονας Paul Byrne αποκαλύπτει πώς αυτές οι αποστολές θα μπορούσαν να βοηθήσουν να απαντηθεί ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα στην επιστήμη:είναι η Γη μοναδική;
Επιστρέφουμε στην Αφροδίτη. Γιατί είναι τόσο συναρπαστικό;
Υπάρχουν δύο λόγοι. Το πρώτο είναι ότι δεν το έχουμε κάνει εδώ και καιρό. Όταν λέω εμείς, εννοώ τις Ηνωμένες Πολιτείες.
Αυτή τη στιγμή υπάρχει μια έρευνα στην Αφροδίτη. Η ιαπωνική διαστημική υπηρεσία διαθέτει το τροχιακό Akatsuki, το οποίο είναι τροχιακός επικεντρωμένος στην κλιματική ατμόσφαιρα και λειτουργεί εκεί για τουλάχιστον πέντε χρόνια. Και έχουν σταλεί ανιχνευτές από την ESA που μελέτησαν την Αφροδίτη από τροχιά.
Η Αφροδίτη ήταν το παιδί αφίσας για πλανητική εξερεύνηση. Μας ενδιέφερε γιατί ήταν ένας μεγάλος, βραχώδης κόσμος ακριβώς δίπλα. Είναι πιο κοντά στη Γη από τον Άρη. Χρειάζεται λιγότερος χρόνος για να φτάσετε εκεί. Και η βέλτιστη ευθυγράμμιση για εκτοξεύσεις συμβαίνει πιο συχνά από ό,τι για τον Άρη.
Και να θυμάστε ότι η Αφροδίτη δεν είναι σαν τη Γη ή τον Άρη. Δεν μπορείτε να δείτε την επιφάνεια της Αφροδίτης από το διάστημα, επειδή η παχιά ατμόσφαιρά της κρύβει την επιφάνεια από ορατά μήκη κύματος.
Αυτό σημαίνει ότι έχουμε κάποιες θεμελιώδεις ερωτήσεις για την Αφροδίτη, αυτές που ρωτάμε για δεκαετίες και αυτές που μόλις ανακαλύψαμε. Τώρα είμαστε έτοιμοι να το διορθώσουμε.
Ποιος είναι ο άλλος λόγος;
Τα τελευταία 10 χρόνια υπάρχει μια αυξανόμενη εστίαση στους εξωπλανήτες - πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αστέρια εκτός από το δικό μας. Αυτήν τη στιγμή, η ικανότητά μας να τα ανιχνεύουμε είναι προκατειλημμένη προς πλανήτες όπως η Γη και η Αφροδίτη:βραχώδεις κόσμοι που περιφέρονται κοντά στο άστρο τους. Απλώς είναι πιο εύκολο να τους δεις αφού προσπερνούν το αστέρι τους πιο συχνά. Επιπλέον, μας ενδιαφέρει θεμελιωδώς να κατανοήσουμε:υπάρχουν άλλες Γη εκεί έξω; Είμαστε μοναδικοί;
Η ικανότητά μας να επιλύουμε την ακτίνα ενός πλανήτη δεν μπορεί να διακρίνει ανάμεσα σε έναν πλανήτη όπως η Αφροδίτη και έναν άλλο σαν τη Γη αυτή τη στιγμή. Όταν βλέπετε μια είδηση για έναν «κόσμο σαν τη Γη», μπορείτε επίσης να πείτε κόσμο σαν την Αφροδίτη. Δεν μπορούμε να πούμε τη διαφορά. Εγείρει ένα θεμελιώδες ερώτημα. Αν βρούμε κόσμους στο μέγεθος της Γης, μπορούμε να κάνουμε εύλογες εικασίες για το ποιες είναι οι συνθήκες του; Θα βρούμε ωκεανούς, δέντρα και σύννεφα ή θα καταλήξουμε σε έναν αυτοκαθαριζόμενο φούρνο όπως η Αφροδίτη;
Γιατί, λοιπόν, δεν επιστρέψαμε ή δεν μπήκαμε για μια πιο προσεκτική ματιά;
Ειλικρινά δεν ξέρω γιατί η NASA δεν έχει επιστρέψει. Έχω Σκέψεις (με κεφαλαίο Τ). Το γεγονός ότι η λειτουργία στην επιφάνεια είναι εξαιρετικά τεχνικά προκλητική είναι σίγουρα μέρος του. Είναι πιο εύκολο να κάνεις επιστήμη στον Άρη και τη Σελήνη. Μπορείτε να προσγειωθείτε και να τα χειρουργήσετε για λίγο, αλλά όχι στην Αφροδίτη.
Αλλά μπορείτε να μείνετε στην τροχιά της Αφροδίτης χωρίς πρόβλημα για όσο χρόνο θέλετε. Και το μόνο άλλο μέρος στο Ηλιακό Σύστημα που γνωρίζουμε αυτή τη στιγμή που μοιάζει με τη Γη από άποψη θερμοκρασίας και πίεσης είναι περίπου 55 χιλιόμετρα πάνω στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Όσο κακό κι αν είναι στο έδαφος, σε αυτό το υψόμετρο είναι περίπου ένα μπαρ και μηδέν Κελσίου. Μπορείτε να βάλετε πάρκο. Θα μπορούσατε να σταθείτε έξω από μια γόνδολα σε μια εναέρια πλατφόρμα, σε ένα αερόπλοιο και να είστε ασφαλείς.
Στην πραγματικότητα, οι Γάλλοι πέταξαν δύο μπαλόνια στην Αφροδίτη σε αυτό το ύψος με τις σοβιετικές αποστολές Vega το '85. Λειτούργησαν για περίπου δύο ημέρες στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Δεν ήταν κάτι περισσότερο από αποστολές επίδειξης τεχνολογίας.
Οπότε νομίζω ότι υπάρχουν περισσότερα από τη δυσκολία. Η χρονική στιγμή είναι ενδιαφέρουσα. Το 1996 το ALH84001 βγαίνει στη σκηνή. Αυτός ήταν ένας μετεωρίτης που συλλέχθηκε στην Ανταρκτική το 1984, ο οποίος αργότερα αναγνωρίστηκε ότι προήλθε από τον Άρη και δυνητικά θεωρήθηκε ότι περιείχε απολιθωμένα μικρόβια από τον Κόκκινο Πλανήτη.
Στο τέλος, η συντριπτική επιστημονική συναίνεση ήταν ότι αυτά δεν ήταν σημάδια εξωγήινης ζωής, αλλά εκείνη η στιγμή μετατόπισε αμέσως την εστίαση στον Άρη ως έναν κόσμο που ήταν δυνητικά κατοικήσιμος και δυνητικά κατοικούμενος. Αυτό συνέβη περίπου την ίδια στιγμή που η αποστολή του Μαγγελάνου που πήγε στην Αφροδίτη ολοκληρώθηκε και σίγουρα δεν βοήθησε την κοινότητα της Αφροδίτης να διατηρήσει το νόμισμα. Αλλά δεν υπάρχει συγκεκριμένος λόγος για τον οποίο η Αφροδίτη είναι λιγότερο επιστημονικά αξιόλογη από τον Άρη και νομίζω ότι πολλοί επιστήμονες θα συμφωνούσαν ότι η Αφροδίτη είναι στην πραγματικότητα πιο ενδιαφέρουσα.
Με βάση αυτά που γνωρίζουμε τότε, πώς πιστεύουμε ότι είναι η επιφάνεια της Αφροδίτης;
Είναι περίπου 470°C. Και είναι σχεδόν αυτή η θερμοκρασία παντού, από τους πόλους μέχρι τον ισημερινό. Όλα είναι σκουπίδια. Δεν θα σε βάλουν φωτιά, αλλά θα ψήσεις. Η Αφροδίτη βρίσκεται σε κατάσταση θερμοκηπίου. Και αν αυτό δεν σας μαγειρεύει, η ατμόσφαιρα είναι 96,5 τοις εκατό CO2 . Οπότε θα ασφυκτιάσετε πολύ γρήγορα. Και μετά υπάρχει η πίεση. Η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια είναι 90 φορές μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία δωματίου. 90 μπαρ. Είναι ισοδύναμο με το να είσαι 1 χλμ κάτω από το νερό στη Γη.
Στη συνέχεια, υπάρχει βροχή θειικού οξέος. Υπάρχει ένα παγκόσμιο στρώμα σύννεφων και αυτά τα σύννεφα αποτελούνται κυρίως από θειικό οξύ. Δεν νομίζουμε ότι βρέχει στην επιφάνεια. Είναι πολύ καυτό. Έτσι πιστεύουμε ότι υπάρχει κάποιο είδος βροχόπτωσης από το κάτω μέρος του στρώματος των νεφών προς τα κάτω, αλλά η βροχή δεν φτάνει ποτέ στο έδαφος. Πρέπει να το αντιμετωπίσετε μόνο όταν ταξιδεύετε μέσα από τα σύννεφα.
Εκτός από όλα αυτά τα πράγματα είναι εντάξει.
Αν θέλετε να προσγειώσετε κάτι, το κύριο πρόβλημα που θα έχετε είναι τα ηλεκτρονικά. Οι προσγειωμένοι που έχουμε στείλει στο παρελθόν θα εξακολουθούν να κάθονται εκεί σήμερα. Μπορεί να έχουν διαβρωθεί, αλλά ήταν σφαίρες τιτανίου - δεν υπάρχει περίπτωση να λιώσουν. Αλλά τα ηλεκτρονικά θα έχουν τηγανίσει.
Διαβάστε περισσότερα για την Αφροδίτη:
- Βρήκαμε σημάδια εξωγήινης ζωής στα σύννεφα της Αφροδίτης; Να τι λένε οι ειδικοί
- Κούρσα προς την Αφροδίτη:Τι θα ανακαλύψουμε στο τοξικό δίδυμο της Γης
- Θα μπορούσαμε να ζούμε σε αερόπλοια στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης;
Λοιπόν, ποιες θεμελιώδεις ερωτήσεις σχετικά με την Αφροδίτη θα μας βοηθήσουν να απαντήσουμε αυτές οι αποστολές;
Γιατί ένας πλανήτης τόσο παρόμοιος σε μέγεθος, σύνθεση, ηλικία και τροχιά με τη Γη είναι τόσο διαφορετικός από τη Γη; Μπορείτε σχεδόν να πλαισιώσετε τα πάντα σε αυτήν την ομπρέλα. Αυτές οι αποστολές δεν θα το λύσουν αυτό, αλλά θα μας βοηθήσουν να το αντιμετωπίσουμε.
Έχουμε δύο μοντέλα για το πώς δημιουργήθηκε η Αφροδίτη. Το πρώτο είναι ότι ο πλανήτης ήταν πάντα τρομερός. Ξεκίνησε σε αυτό που ονομάζουμε ωκεάνια φάση μάγματος, κάτι που πιστεύουμε ότι κάνουν οι περισσότεροι βραχώδεις πλανήτες.
Η ιδέα είναι ότι αυτή η πρώιμη Αφροδίτη ήταν πολύ κοντά στον Ήλιο για να κρυώσει ποτέ αρκετά ώστε να συμπυκνώσει τα αέρια στην ατμόσφαιρα. Ειδικότερα, H2 Το O δεν ψύχθηκε αρκετά για να σχηματίσει ωκεανούς που καλύπτουν το έδαφος και σχηματίζουν κρούστες, και καταλήγει απλώς να συγκρατείται σε ένα CO2 ατμόσφαιρα. Αυτό σημαίνει ότι η Αφροδίτη εισέρχεται σε ένα απρόσμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου (δεν μπορεί να χάσει τόση θερμότητα όση κερδίζει) και έτσι ο πλανήτης έχει καταστραφεί από την αρχή. Σε αυτήν την περίπτωση, η απάντηση στο γιατί η Αφροδίτη είναι τόσο περίεργη είναι ότι είναι απλώς μια συνάρτηση του πόσο μακριά βρίσκεται από τον Ήλιο. Αυτό είναι.
Το δεύτερο σενάριο είναι ότι η Αφροδίτη μπορεί στην πραγματικότητα να ήταν ακριβώς όπως η Γη, με ωκεανούς και τεκτονικές πλάκες. Μια από τις πιο ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις των αποστολών της Αφροδίτης στις δεκαετίες του '70 και του '80 είχε να κάνει με κάτι που ονομάζεται αναλογία δευτερίου-υδρογόνου [το δευτέριο είναι ισότοπο υδρογόνου].
Στην Αφροδίτη ανακαλύψαμε ότι η αναλογία είναι περίπου 100 φορές υψηλότερη από αυτή της Γης και η καλύτερη εξήγηση για αυτό είναι ότι κάποια στιγμή η Αφροδίτη μπορεί να είχε πολύ νερό και τώρα να έχει φύγει. Η επιφάνεια είναι στεγνή στα κόκαλα. Πράγμα που σημαίνει ότι κάποιο γεγονός θα είχε πυροδοτήσει αυτό το απρόσμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Λοιπόν, πώς θα δώσουν απαντήσεις αυτές οι ανιχνευτές;
Η αποστολή DAVINCI+ θα έχει τροχιακό, αλλά πρωταγωνιστής της παράστασης είναι ο ανιχνευτής που θα κατέβει στον πλανήτη κατά τη διάρκεια μιας ώρας με αλεξίπτωτο. Στη συνέχεια θα πέσει ελεύθερη από περίπου 60 χιλιόμετρα προς τα κάτω προς την επιφάνεια. Θα μετρήσει την αναλογία δευτερίου-υδρογόνου. Αυτή τη στιγμή η γραμμή σφαλμάτων είναι αρκετά μεγάλη στις μετρήσεις από τις δεκαετίες του '70 και του '80. Η αναλογία δευτερίου-υδρογόνου θα μας πει πόσο νερό υπήρχε στην Αφροδίτη, αλλά δεν θα μας πει σε ποια κατάσταση βρισκόταν.
Το νερό θα μπορούσε να ήταν ένας καυτός ατμός που γέμιζε την ατμόσφαιρα ή ότι το νερό θα μπορούσε να ήταν ένα δροσερό υγρό που σχηματίζει ωκεανούς σε μια βαλσαμωμένη επιφάνεια. Για να το διαπιστώσουμε αυτό πρέπει να μετρήσουμε τα ευγενή αέρια που υπάρχουν. Τα ευγενή αέρια είναι φίλοι μας εδώ:ήλιο, αργό, ξένο, νέον. Είναι συνδεδεμένα με διαφορετικά μέρη του εσωτερικού του πλανήτη και αν κοιτάξουμε τη συγκέντρωσή τους, μπορούμε να φτιάξουμε ένα μοντέλο του τι έχει εκτοξευθεί από το εσωτερικό του πλανήτη και να πάρουμε μια εικόνα της ιστορίας της Αφροδίτης και της κατάστασης του νερού της μπορεί να ήταν μέσα αν το είχε.
Λοιπόν, αν βρούμε ποιο από τα δύο σενάρια ισχύει για την Αφροδίτη, θα έχουμε καλύτερη ιδέα για το πόσο μοναδική μπορεί να είναι η Γη;
Εδώ είναι που αποκτά ενδιαφέρον. Αν μάθουμε ότι είναι το πρώτο σενάριο, ότι ήταν πάντα πολύ ζεστό, αυτό κάνει τα πράγματα λίγο πιο εύκολα. Μπορούμε απλώς να δούμε την απόσταση ενός πλανήτη από το αστέρι και να πούμε:«Εντάξει, είναι στη ζώνη της Αφροδίτης, πιθανότατα θα καταστραφεί». Και τότε μπορούμε να το δοκιμάσουμε.
Αλλά αν είναι το δεύτερο σενάριο, αυτό έχει μεγάλες επιπτώσεις. Πρόσφατη εργασία, με επικεφαλής τον Μάικλ Γουέι, ο οποίος βρίσκεται στο Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης Γκόνταρντ της NASA, έχει κατασκευάσει μοντέλα που δείχνουν ότι τα στρώματα νεφών θα μπορούσαν να κρατήσουν την Αφροδίτη δροσερή από νωρίς. Μετά από αυτό το σημείο, ο πλανήτης θα έπρεπε να έχει παραμείνει σταθερός.
Προφανώς, κάτι πήγε στραβά. Και εκεί είναι που το μοντέλο προτείνει ότι κάτι εισήγαγε έναν ολόκληρο σωρό CO2 στον αέρα γρήγορα, γεωλογικά μιλώντας. Η μόνη διαδικασία που μπορούμε να σκεφτούμε ότι μπορεί να το κάνει αυτό είναι τα ηφαίστεια. Πολλοι απο αυτους. Βάζουν πολύ CO2 στον αέρα. Όχι τόσο όσο οι άνθρωποι, αλλά αν έχετε αρκετές μεγάλες εκρήξεις σε γεωλογικό σύντομο χρονικό διάστημα, είναι πιθανό να ρίξετε αρκετό CO2 στην ατμόσφαιρα που θα μπορούσατε να προκαλέσετε μια κλιματική αλλαγή.
Το όλο θέμα είναι να πούμε ότι δεν γνωρίζουμε τι οδηγεί αυτά τα συμβάντα, δεν ξέρουμε αν συμβαίνουν σε έναν κύκλο ή αν είναι κάπως τυχαία.
Εάν το σενάριο δύο είναι σωστό για την Αφροδίτη, τότε ήταν απλώς άτυχο να σβήσουν μερικά ηφαίστεια ταυτόχρονα και να ακολουθήσουν αυτό το αμετάκλητο μονοπάτι της κλιματικής αλλαγής; Ή είναι η Γη τυχερή που δεν έχει συμβεί ακόμα εδώ; Ίσως η Αφροδίτη να είναι η «κανονική» και ίσως η Γη να είναι ασυνήθιστη. Ό,τι βρούμε στην Αφροδίτη θα είναι σημαντικό για να κατανοήσουμε την ιστορία και το μέλλον του πλανήτη μας, αλλά και τι θα δούμε γύρω από άλλα αστέρια.
Θα αποκτήσουμε μια νέα αίσθηση πώς είναι να στέκεσαι στην Αφροδίτη;
Το μέρος που επέλεξαν για να ρίξουν τον ανιχνευτή είναι μια περιοχή που ονομάζεται Alpha Regio. Είναι μια περιοχή γης στην Αφροδίτη που ονομάζεται ψηφίδα. Αυτός δεν είναι ένας γεωλογικός όρος, είναι απλώς αυτό που επινόησαν οι Ρώσοι όταν ανακάλυψαν αυτό το έδαφος. Περίπου το 7 τοις εκατό της επιφάνειας της Αφροδίτης φαίνεται να καλύπτεται από ψηφίδες, κάτι που είναι πολύ αν σκεφτεί κανείς ότι η Αφροδίτη δεν έχει ωκεανούς.
Φαίνεται να έχει σχηματιστεί τεκτονικά:υπάρχουν πολλά κατάγματα που κόβονται σε διαφορετικούς προσανατολισμούς καθώς και πτυχώσεις. Αλλά δεν ξέρουμε τι είναι. Δεν μοιάζει με τίποτα άλλο στο Ηλιακό Σύστημα.
Καθώς το DAVINCI+ πέφτει στην επιφάνεια και η ομίχλη εξαφανίζεται, θα ληφθούν μια σειρά εικόνων προς τα κάτω σε καθορισμένα υψόμετρα. Αυτές θα είναι οι εικόνες με την υψηλότερη ανάλυση που είχαμε ποτέ, θα μας επιτρέψουν να κάνουμε μεγέθυνση και σμίκρυνση για να κατανοήσουμε τη δομή.
Εν τω μεταξύ, η Veritas θα μας παρέχει δεδομένα ραντάρ απίστευτα υψηλής ανάλυσης – έως και 10 μέτρα ανά pixel στη θέση τους. Θα είναι σαν να συγκρίνεις ένα παιχνίδι υπολογιστή από τη δεκαετία του '80 με ένα από σήμερα. Θα δούμε πράγματα που ούτε καν φανταζόμασταν ότι υπήρχαν στην επιφάνεια της Αφροδίτης. Η Veritas θα μας δώσει μια πολύ καλύτερη λαβή για τη δομή της Αφροδίτης, την επιφάνεια, το εσωτερικό και ακόμη και τον πυρήνα.
Πώς είναι λοιπόν η επόμενη δεκαετία για έναν πλανητικό επιστήμονα σαν εσάς;
Αυτές οι αποστολές αλλάζουν το παιχνίδι. Είναι η υπόσχεση μιας δεύτερης χρυσής εποχής εξερεύνησης της Αφροδίτης.
Προσωπικά, δεσμεύομαι να παίξω τον ρόλο μου για να βεβαιωθώ ότι αυτές δεν είναι οι μόνες δύο αποστολές που η NASA αποφασίζει να στείλει την Αφροδίτη τα επόμενα 30 χρόνια. Αυτές οι δύο αποστολές δεν θα απαντήσουν σε όλες τις ερωτήσεις.
Ωστόσο, όταν το DAVINCI+ φτάσει στον τελικό του προορισμό, την ψηφίδα, θα μπορούσε ουσιαστικά να κοιτάζει σε ένα μελλοντικό σημείο προσγείωσης. Τυχαίνει ότι υπάρχει νέα έρευνα που δείχνει ότι είναι δυνατό να κατασκευαστούν συνδέσεις κυκλώματος, τρανζίστορ και καλώδια, από καρβίδιο του πυριτίου, τα οποία μπορούν να λειτουργήσουν ευχάριστα στις θερμοκρασίες της Αφροδίτης. Θα μπορούσαμε λοιπόν να δούμε έναν σταθμό που θα μπορούσε να καθίσει στην επιφάνεια για 60-120 ημέρες, ο οποίος θα μπορούσε πραγματικά να δοκιμάσει ένα δείγμα που ελήφθη από την επιφάνεια της Αφροδίτης.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την εξερεύνηση του διαστήματος:
- Διαστημικό τηλεσκόπιο Τζέιμς Γουέμπ:Εντός των δοκιμών υψηλού κινδύνου του διαδόχου του Hubble, αξίας 7,2 δισεκατομμυρίων λιρών
- Μέσα στην αποστολή να εντοπίσετε μια εξωγήινη πόλη αξιοποιώντας την κολοσσιαία βαρύτητα του Ήλιου
- Πώς θα επιστρέψει η ανθρωπότητα στη Σελήνη:Το μέλλον της εξερεύνησης της Σελήνης
