Til tross for sine helvete forhold i dag, kan Venus en gang ha vært en innbydende verden. Den er bare litt mindre enn jorden, og hvis vann ankom begge planetene på samme måte, kunne Venus en gang vært vertskap for hav på overflaten. På et tidspunkt tok imidlertid atmosfæren av med en løpende drivhuseffekt, og nå er overflatetemperaturene varme nok til å smelte bly.
Relatert innhold
- Japans romfartøy i Akatsuki kan endelig gå i bane rundt Venus
- Venus kan ha overraskende ungdommelig hud
Planetforskere har prøvd å finne ut hva som skjedde med stakkars Venus for å utløse denne dramatiske transformasjonen. Nå har simuleringer tilbudt en spennende - om fortsatt veldig tidlig - teori: Venus utviklet sin kvelende atmosfære etter en kollisjon med et objekt i Texas-størrelse.
Cedric Gillmann fra Royal Observatory of Belgium og hans kolleger simulerte hva som ville skje hvis gjenstander av forskjellige størrelser krasjet inn i Venus. De fant ut at umiddelbare effekter, som å blåse en del av atmosfæren ut i verdensrommet, bare gjorde små endringer som planeten raskt kunne komme seg fra. Men en betydelig innvirkning kunne ha drevet endringer dypt inne i mantelen som kunne ha endret planeten geologi og atmosfære gjennom hundrevis av millioner av år, spesielt hvis det skjedde da Venus var relativt ung.
"Det er noen tidsperioder hvor en stor påvirkning kan være nok til å skifte en kjølig overflate til en varm overflate og endre planetens historie, " sier Gillmann.
I følge modellene deres, hvis en sfærisk gjenstand mellom 500 og 1000 miles bred rammer Venus, ville energi fra det kolliderende objektet ha oppvarmet den øvre mantelen nok til å smelte den. Den smeltede delen ville ha steget til overflaten og spredd seg i et langt, grunt lag like under jordskorpen. Vann og karbondioksid i mantelen kunne da frigjøres til overflaten som gasser, noe som kan ha forårsaket et betydelig skifte i planetens atmosfære.
Hvis Venus fikk en påvirkning tidlig nok i sin levetid, kunne vann som frigjøres fra mantelen, da ha blitt strippet bort av den sterkere solvinden som strømmer fra en mer aktiv ung sol og etterlot seg en tørrere planet. Da hovedtyngden av planetens vann ble trukket tidlig ut av mantelen, var det lite igjen å bli fanget i atmosfæren når solaktiviteten roet seg. Den resulterende tette atmosfæren, rik på karbondioksid, ville bidra til å varme opp planeten dramatisk, melder teamet i aprilutgaven av Icarus .
"En stor kollisjon kommer til å påvirke ikke bare dannelsen av store kratre på overflaten, men det kan også påvirke atmosfæren gjennom en rekke prosesser, " sier Simone Marchi fra Southwest Research Institute i Colorado, og var ikke involvert i forskningen. . "[Den nye studien] fokuserer på en effekt som kanskje ikke har blitt undersøkt fullt ut tidligere - hva som skjer nettopp med den interne evolusjonen av planeten."
Effektene av gjenstander av denne størrelsen er sjeldne. I følge andre studier krasjer kropper omtrent på størrelse med dvergplaneten Ceres, som er 590 miles bred, inn i planeter omtrent en gang i livet. Større gjenstander er enda sjeldnere.
"Ingen slike innvirkninger skal ha skjedd i løpet av de siste tre milliarder årene, " sier Gillmann. Vi vet likevel at det tidlige solsystemet gikk gjennom en periode kalt Late Heavy Bombardment, da fragmenter av protoplaneter smadret inn i de steinete verdenene i nærheten av solen, og etterlot mange krater. Og det er nok av bevis på at Jorden led en betydelig kollisjon i ungdommen. Forskere tror at en Mars-størrelse kropp smalt inn i planeten vår, og hugget ut materialet som dannet månen.
Så hvorfor havnet ikke Jorden med en superdrivhuseffekt? Det kolliderende objektet anslås å være langt større - rundt 4000 mil bredt. En slik drastisk innvirkning ville ha fjernet og reformert jordens overflate fullstendig, og i det vesentlige tillatt å tilbakestille den. På Venus ville skorpen imidlertid ha forblitt intakt, med bare en liten del av mantelen tillatt å lekke ut i planetens atmosfære.
Radarkart over Venus overflate viser en verden dominert av vulkanske strukturer. (NASA / JPL) Hvis en massiv innvirkning virkelig gjorde Venus nok til å endre sin atmosfære, er andre effekter ikke lett synlige. Planetens overflate er ganske ung, dekket opp med lava som kunne ha kommet fra en påvirkning eller fra dens en gang aktive vulkaner. Men det er mer indirekte ledetråder. Planeten har en underlig treg rotasjon - en dag på Venus er lengre enn året - og den snurrer bakover sammenlignet med resten av planetene i solsystemet.
Tidligere studier har antydet at Venus 'merkelige spinn kunne ha vært forårsaket av en stor innvirkning. Fortsatt er en betydelig påvirker ikke den eneste måten å varme opp planetens atmosfære. Vulkaner som bryter ut i løpet av milliarder av år, kunne også ha traktert karbondioksid fra mantelen til overflaten, og oppvarmet planeten gjennom historien.
Marchi legger til at han ønsker å ha sett mer detaljerte estimater på mengdene og sammensetningen av gassene som ble fjernet fra de forskjellige kollisjonene, faktorer som vil avhenge av når det var en innvirkning i planetens historie.
"Dette er en veldig grunnleggende prosess ikke bare for Venus, men for alle de landlige planetene, " sier han.
En av de største vanskeligheter med å lage mer detaljerte modeller kommer av det faktum at vi har veldig lite data å jobbe med. Mens Mars har mottatt en rekke robotbesøkende de siste 40 årene, har jordas "onde tvilling" fått mye mindre oppmerksomhet.
"For øyeblikket har vi rett og slett ikke mye informasjon om Venus 'historie, noe som kan hjelpe oss med å finne bevis på en innvirkning, " sier Gillmann. "Vi håper at ytterligere oppdrag og observasjoner kan finne noen områder som kan være eldre."
