På trods af dens helvede forhold i dag, kan Venus måske engang have været en indbydende verden. Det er bare lidt mindre end Jorden, og hvis vand ankom til begge planeter på samme måde, kunne Venus engang have vært med oceaner på dens overflade. På et tidspunkt startede dens atmosfære imidlertid i en løbende drivhuseffekt, og nu er overfladetemperaturerne varme nok til at smelte bly.
Relateret indhold
- Japans Akatsuki-rumfartøj kan endelig kredse rundt om Venus
- Venus kan have overraskende ungdommelig hud
Planetforskere har forsøgt at finde ud af, hvad der skete med fattige Venus for at udløse denne dramatiske transformation. Nu har simuleringer tilbudt en spændende - hvis stadig meget tidligt - teori: Venus udviklede sin kvælende atmosfære efter en kollision med et objekt i Texas-størrelse.
Cedric Gillmann fra Royal Observatory of Belgium og hans kolleger simulerede, hvad der ville ske, hvis forskellige størrelser genstande styrtede ned i Venus. De fandt, at øjeblikkelige virkninger, såsom at blæse en del af atmosfæren ud i rummet, kun gjorde små ændringer, som planeten hurtigt kunne komme sig fra. Men en betydelig påvirkning kunne have drevet ændringer dybt inde i mantlen, der kunne have ændret planets geologi og atmosfære gennem hundreder af millioner af år, især hvis det skete, da Venus var relativt ung.
"Der er nogle perioder, hvor en stor påvirkning kan være nok til at skifte en kølig overflade til en varm overflade og ændre planetens historie, " siger Gillmann.
Ifølge deres modeller, hvis en sfærisk genstand mellem 500 og 1.000 miles bred ramte Venus, ville energi fra det kolliderende objekt have opvarmet den øverste mantel nok til at smelte den. Den smeltede del ville være steget til overfladen og sprede sig i et langt, lavt lag lige under skorpen. Vand og kuldioxid inden i mantlen kunne derefter frigøres til overfladen som gasser, hvilket kunne have forårsaget et markant skift i planetens atmosfære.
Hvis Venus havde en påvirkning tidligt i sin levetid, kunne vand frigivet fra mantelen derefter være blevet fjernet af den stærkere solvind, der strømmer fra en mere aktiv ung sol og efterlader en tørrere planet. Da hovedparten af planetens vand trukket tidligt ud af mantlen, ville der kun være lidt tilbage til at blive fanget i atmosfæren, når solaktiviteten var roet ned. Den resulterende tætte atmosfære, rig på kuldioxid, ville hjælpe med at opvarme planeten dramatisk, rapporterer holdet i apriludgaven af Icarus .
"En stor kollision vil ikke kun påvirke dannelsen af store krater på overfladen, men det kan også påvirke atmosfæren gennem en række processer, " siger Simone Marchi fra Southwest Research Institute i Colorado, og var ikke involveret i forskningen . "[Den nye undersøgelse] fokuserer på en effekt, som måske ikke er blevet undersøgt fuldt ud i fortiden - hvad der sker nøjagtigt med den indre evolution af planeten."
Virkningerne af genstande af denne størrelse er sjældne. Ifølge andre undersøgelser, kroppe omtrent på størrelse med dværgplaneten Ceres, der er 590 miles bred, styrter ned i planeter omtrent en gang i deres levetid. Større genstande er endnu sjældnere.
"Ingen sådanne virkninger burde have været sket i de sidste 3 milliarder år, " siger Gillmann. Vi ved stadig, at det tidlige solsystem har gennemgået en periode kaldet Late Heavy Bombardment, hvor fragmenter af protoplaneter smadrede ind i de stenede verdener nær solen og efterlod masser af kratere. Og der er masser af bevis for, at Jorden led en betydelig kollision i sin ungdom. Forskere mener, at en Mars-størrelse krop smækkede ind på vores planet og huggede ud materialet, der dannede månen.
Så hvorfor blev Jorden ikke afviklet med en super-drivhuseffekt? Det kolliderende objekt skønnes at være langt større - ca. 4.000 miles bredt. En sådan drastisk påvirkning ville have fjernet og reformeret Jordens overflade fuldstændigt og i det væsentlige lade den nulstilles. På Venus ville skorpen dog have forblevet intakt, hvor kun en lille del af mantlen fik lov til at lække ud i planetens atmosfære.
Radarkort over Venus 'overflade viser en verden domineret af vulkanstrukturer. (NASA / JPL) Hvis en massiv påvirkning virkelig gjorde Venus nok til at ændre sin atmosfære, er andre effekter ikke umiddelbart synlige. Planetens overflade er ret ung, dækket af lava, der kunne være kommet fra en påvirkning eller fra dens engang aktive vulkaner. Men der er mere indirekte spor. Planeten har en underligt langsom rotation - en dag på Venus er længere end året - og den drejer baglæns i forhold til resten af planeterne i solsystemet.
Tidligere undersøgelser har antydet, at Venus 'underlige spin kunne have været forårsaget af en stor indflydelse. Stadig er en betydelig påvirkning ikke den eneste måde at varme op planetens atmosfære. Vulkaner, der bryder ud i løbet af milliarder af år, kunne også have tragt kuldioxid fra mantlen til overfladen og opvarmet planeten gennem dens historie.
Marchi tilføjer, at han gerne ville have set mere detaljerede skøn over mængderne og sammensætningen af de gasser, der blev fjernet fra de forskellige kollisioner, faktorer, som afhænger af, hvornår i planetens historie en påvirkning opstod.
"Dette er en meget grundlæggende proces ikke kun for Venus, men for alle de jordiske planeter, " siger han.
En af de største vanskeligheder med at skabe mere detaljerede modeller kommer fra det faktum, at vi har meget lidt data at arbejde med. Mens Mars har modtaget en række robuste besøgende i løbet af de sidste 40 år, har Jordens "onde tvilling" fået meget mindre opmærksomhed.
"I øjeblikket har vi simpelthen ikke meget information om Venus 'historie, hvilket kan hjælpe os med at finde frem til bevis for en indvirkning, " siger Gillmann. "Vi håber, at yderligere missioner og observationer kunne finde nogle områder, der kunne være ældre."
