Planetarni naučnici sa Univerziteta Kolorado Boulder otkrili su kako je Venera, Zemljin opečeni i nenaseljen sused, postala tako suva.
Nova studija popunjava veliku prazninu u onome što istraživači nazivaju „pričom o vodi na Veneri“. Koristeći kompjuterske simulacije, tim je otkrio da atomi vodonika u atmosferi planete odlaze u svemir kroz proces poznat kao „disocijacija rekombinacije“ – uzrokujući da Venera gubi otprilike duplo više vode svakog dana u poređenju sa prethodnim procenama.
Tim je objavio svoje nalaze 6. maja u časopisu Priroda.
Rezultati bi mogli pomoći da se objasni šta se dešava sa vodom na mnoštvu planeta širom galaksije.
„Voda je zaista važna za život“, rekla je Erin Kangi, naučnik u Laboratoriji za atmosfersku i svemirsku fiziku (LASP) i ko-voditelj novog rada. „Moramo da razumemo uslove koji podržavaju tečnu vodu u univerzumu, a to je možda dovelo do veoma suvog stanja Venere danas.
Venera je, dodala je, pozitivno isušena. Ako uzmete svu vodu na Zemlji i rasporedite je po planeti poput džema na tostu, dobili biste sloj tečnosti dubok otprilike 3 kilometra. Ako biste uradili istu stvar na Veneri, gde je sva voda zarobljena u vazduhu, završili biste sa samo 3 centimetra, jedva dovoljno da vam se prsti namoče.
„Venera ima 100.000 puta manje vode od Zemlje, iako je u osnovi iste veličine i mase“, rekao je Michael Chaffin, ko-voditelj studije i naučnik u LASP-u.
U trenutnoj studiji, istraživači su koristili kompjuterske modele da bi razumeli Veneru kao gigantsku hemijsku laboratoriju, zumirajući na različite reakcije koje se dešavaju u vrtložnoj atmosferi planete. Grupa izveštava da bi molekul pod nazivom HCO + (jon sastavljen od po jednog atoma vodonika, ugljenika i kiseonika) visoko u atmosferi Venere mogao biti krivac za bekstvo vode sa planete.
Za Cangija, ko-vodećeg autora istraživanja, nalazi otkrivaju nove nagoveštaje o tome zašto je Venera, koja je verovatno nekada izgledala skoro identično Zemlji, danas gotovo neprepoznatljiva.
„Pokušavamo da shvatimo koje male promene su se desile na svakoj planeti da bismo ih doveli u ova veoma različita stanja“, rekla je Cangi, koja je doktorirala iz astrofizičkih i planetarnih nauka na CU Boulderu 2023.
Venera, primetila je, nije uvek bila takva pustinja.
Naučnici sumnjaju da je pre više milijardi godina, tokom formiranja Venere, planeta primila otprilike toliko vode koliko i Zemlja. U nekom trenutku je nastupila katastrofa. Oblaci ugljen-dioksida u Venerinoj atmosferi pokrenuli su najmoćniji efekat staklene bašte u Sunčevom sistemu, podižući temperaturu na površini do 900 stepeni Farenhajta. U tom procesu, sva Venerina voda je isparila u paru, a većina je otišla u svemir.
Ali to drevno isparavanje ne može da objasni zašto je Venera tako suva kao što je danas, ili kako nastavlja da gubi vodu u svemir.
„Kao analogiju, recimo da sam ispustio vodu u svoju flašu za vodu. Ostalo bi još nekoliko kapljica“, rekao je Chaffin.
Na Veneri su, međutim, skoro sve te preostale kapi takođe nestale. Krivac je, prema novom radu, neuhvatljivi HCO+.
Chaffin i Cangi su objasnili da se u planetarnim gornjim atmosferama voda meša sa ugljen-dioksidom da bi se formirao ovaj molekul. U prethodnim istraživanjima, istraživači su izvestili da je HCO + možda odgovoran za to što Mars izgubi veliki deo vode.
Evo kako to funkcioniše na Veneri: HCO + se stalno proizvodi u atmosferi, ali pojedinačni joni ne opstaju dugo. Elektroni u atmosferi pronalaze ove jone i rekombinuju se da bi podelili jone na dva dela. U tom procesu, atomi vodonika se udaljavaju i mogu čak u potpunosti da pobegnu u svemir – oduzimajući Veneri jednu od dve komponente vode.
U novoj studiji, grupa je izračunala da je jedini način da se objasni Venerino suvo stanje ako planeta ima veće količine HCO + u svojoj atmosferi od očekivanih. Postoji jedan obrt u nalazima tima. Naučnici nikada nisu primetili HCO + oko Venere. Chaffin i Cangi sugerišu da je to zato što nikada nisu imali instrumente da pravilno pogledaju.
Dok su desetine misija posetile Mars poslednjih decenija, daleko manje svemirskih letelica je otputovalo na drugu planetu sa Sunca. Nijedan nije nosio instrumente koji mogu da otkriju HCO + koji pokreće novootkrivenu rutu za bekstvo.
„Jedan od iznenađujućih zaključaka ovog rada je da bi HCO + zapravo trebao biti među najzastupljenijim jonima u atmosferi Venere“, rekao je Chaffin.
Poslednjih godina, međutim, sve veći broj naučnika se usredsredio na Veneru. Planirana NASA-ina misija Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistri, and Imaging (DAVINCI), na primer, baciće sondu kroz atmosferu planete sve do površine. Planirano je da se pokrene do kraja decenije.
DAVINCI takođe neće moći da otkrije HCO +, ali istraživači se nadaju da bi neka buduća misija mogla da otkrije još jedan ključni deo priče o vodi na Veneri.
„Nije bilo mnogo misija na Veneru“, rekao je Cangi. „Ali novoplanirane misije će iskoristiti decenije kolektivnog iskustva i procvat interesovanja za Veneru kako bi istražili ekstreme planetarne atmosfere, evolucije i nastanjivosti.“
