Als je de kans zou krijgen om 3 miljard jaar terug in de tijd te gaan en op een planeet in ons zonnestelsel te landen, welke plaats zou je dan kiezen? De aarde, met zijn kale continenten en zijn ademloze atmosfeer? Of misschien is Mars door en door bevroren? Hoe zit het met Venus?
Venus lijkt nu de hel van incarnatie te zijn. De oppervlaktetemperatuur, denk maar aan, 464 graden Celsius. Drie miljard jaar geleden was deze planeet echter misschien wel de meest geschikte habitat binnen het zonnestelsel, of in ieder geval de tweede, na de aarde. Deze hypothese bestaat al lang in de wetenschappelijke gemeenschap, maar dankzij nieuwe klimaatmodellen die zijn gemaakt door wetenschappers van het Goddard Institute for Space Research, hebben we goede redenen om erin te geloven.
Deze modellen suggereren dat Venus ongeveer 2 miljard jaar geleden feitelijk een toevluchtplaneet was. Gematigd landklimaat, acceptabele temperaturen, vloeibare oceanen van water. In feite de ideale plek, behalve het verhoogde, vergeleken met het huidige niveau op aarde, ongeveer 40 procent, het stralingsniveau. Deze modellen zijn gebouwd rekening houdend met het verschil in rotatiesnelheid van Venus.
"Als Venus in het verleden sneller draaide, dan is de planeet waarschijnlijk net zo levenloos gebleven als nu", zegt Michael Way, hoofdauteur van de nieuwe studie, gepubliceerd in Geophysical Research Letters.
“Maar met de juiste rotatiesnelheid zou de temperatuur op Venus erg lijken op die van de aarde. En dit is wat het meest opvalt!"
Het niveau van bewoonbaarheid op aarde en Mars is voortdurend veranderd in de geschiedenis van het zonnestelsel. Geologisch bewijs suggereert dat Mars ooit natter was in het verre verleden, maar of het een oceaan van vloeibaar water had of constant bedekt was met ijskappen, is nog steeds het onderwerp van veel discussie. De aarde doorliep op haar beurt de stadia van transformatie van een kas naar een ijsblok en terug. Al die tijd stapelde zuurstof zich op in de atmosfeer, waardoor het steeds geschikter werd voor complexe levensvormen.
Maar hoe zit het met Venus? Onze naaste buur en zijn bewoonbaarheidsniveau hebben ten onrechte minder aandacht getrokken van wetenschappers dan Mars. Onze kleine interesse in deze planeet is zeer waarschijnlijk te wijten aan wat Venus ons nu lijkt: een levenloze wereld, met een ondoordringbare dichte atmosfeer, giftige onweerswolken en atmosferische druk die 100 keer hoger is dan op aarde. Wanneer een planeet en zijn atmosfeer binnen een paar seconden in staat zijn om de ene ruimtesonde na de andere in gesmolten goulash te veranderen, is het heel begrijpelijk waarom mensen erg sceptisch zijn en besluiten hun aandacht op iets anders te richten.
Maar zelfs als Venus vandaag zo vreemd en verschrikkelijk is, wil dat nog niet zeggen dat het altijd zo is geweest. Het feit is dat absoluut het hele oppervlak van deze planeet is veranderd als gevolg van langdurige vulkanische activiteit ongeveer 700 miljoen jaar geleden. En we weten niet hoe het voor die tijd was. Het meten van de verhouding waterstofisotopen in de atmosfeer van Venus laat zien dat de planeet ooit veel meer water had. Misschien was er zoveel dat het genoeg was voor hele oceanen.
Promotie video:
Als je een wereld neemt die lijkt op Venus, langzaam roteert en zich in een sterrenstelsel zoals de zon bevindt, dan is deze wereld heel geschikt voor het bestaan van leven, vooral in de oceanen.
Daarom hebben Wei en zijn collega's, in een poging om de vraag te beantwoorden of Venus ooit bewoonbaar was, informatie uit een gemeenschappelijke topografische database verzameld met behulp van het Magellan-ruimtevaartuig gecombineerd met gegevens over schattingen van waterreserves en zonnestralingsniveaus die inherent zijn aan voor Venus in het verleden. Al deze informatie is geladen in wereldwijde klimaatmodellen die vergelijkbaar zijn met de modellen die worden gebruikt om klimaatverandering op aarde te modelleren en te bestuderen.
De resultaten waren behoorlijk intrigerend. Ondanks het feit dat de oude Venus ongeveer 2,9 miljard jaar geleden veel meer zonlicht ontving dan de moderne aarde, toonden Wei's modellen aan dat de gemiddelde temperatuur op het oppervlak slechts 11 graden Celsius was. Ongeveer 715 miljoen jaar geleden steeg de temperatuur met slechts 4 graden. Met andere woorden, gedurende meer dan 2 miljard jaar was de temperatuur aan het aardoppervlak geschikt voor het bestaan van leven.
Krachtige "elektrische winden" op Venus zouden volgens nieuw onderzoek ervoor kunnen zorgen dat water uit de atmosfeer van de planeet verdampt
Er is echter één "maar" hier. Deze cijfers hangen volledig af van het verleden van Venus, volgens welke het vergelijkbare topografische en orbitale kenmerken heeft als de "huidige versie" van de planeet. Toen Wei zijn modellen herconfigureerde, maar Venus 2,9 miljard jaar oud meer maakte als de moderne aarde, steeg de oppervlaktetemperatuur sterk.
"We wilden zien hoe een verandering in de topografie het klimaat van deze wereld zou kunnen beïnvloeden", zegt Wei.
"Het bleek dat het effect heel ernstig is."
De wetenschapper merkt op dat de reden hiervoor veranderingen in de hoeveelheid reflecterend oppervlak van Venus kan zijn, evenals een verschuiving in atmosferische dynamiek.
Een andere interessante observatie houdt verband met de rotatie van Venus. In de originele computermodellen van Venus, 2,9 miljard jaar oud, stelde Wei een omloopsnelheid in die gelijk is aan de huidige 243 aardse dagen. Zodra zijn omlooptijd was teruggebracht tot 16 dagen, veranderde de planeet onmiddellijk 'in een dubbele ketel'. Dit komt door de speciale circulatiegebieden van de Venusiaanse atmosfeer aan beide zijden van de evenaar.
“De aarde heeft verschillende circulatiegebieden, omdat onze planeet snel roteert. Als het echter langzaam ronddraait, zijn er maar twee gebieden: een in het noorden en het andere in het zuiden. En dat zal de hele atmosferische dynamiek aanzienlijk veranderen”, zegt Wei.
Als Venus langzaam ronddraait, zullen zich enorme broeikaswolken vormen net onder de heliografische plaats van de ster (dat wil zeggen, precies dat punt op het oppervlak waar de zonnestralen vallen). Dit zal Venus in feite veranderen in één gigantische zonnereflector. Als Venus sneller draait, zal dit effect niet optreden.
Deze studie geeft geen duidelijk antwoord op de vraag of Venus ooit bewoond was. Het geeft echter een idee van het scenario waarin het zou kunnen zijn. Het is vermeldenswaard dat de rotatiesnelheid van de planeet in de loop van de tijd dramatisch kan veranderen. Onze aarde vertraagt bijvoorbeeld haar rotatie vanwege de zwaartekracht van de maan. Sommige wetenschappers speculeren dat Venus in het verleden veel sneller heeft gedraaid. Het is echter een buitengewoon moeilijke taak om erachter te komen. De meest geschikte oplossing is om compacte en Venus-achtige planeten te observeren.
Als we aannemen dat Venus een paar miljard jaar geleden inderdaad een bewoonbare planeet was, dan is het de moeite waard om na te denken over wat voor soort catastrofe heeft geleid tot wat Venus nu is?
"We moeten meer gegevens verzamelen en valideren voordat we meer kunnen zeggen", antwoordt Wei.
De wetenschapper voegt eraan toe dat werelden zoals Venus niet a priori als onbewoond moeten worden beschouwd.
"Als we het hebben over de bewoonbare zone van een ster, dan wordt Venus daar meestal buiten beschouwd", zegt de wetenschapper.
“Voor moderne Venus is deze observatie waar. Als een wereld die lijkt op Venus echter op een zon-achtige ster zou staan en tegelijkertijd een lagere rotatiesnelheid zou hebben, dan zou deze wereld zeker geschikt zijn voor het bestaan van leven, vooral in de oceanen, als die er zouden zijn."
Wetenschappers geloven dat de Venus van vandaag veel geheimen kan bevatten over de aard van het leven op aarde. Van meteorieten leerden we dat materiaal werd overgebracht tussen Mars en de aarde, waardoor astrobiologen zich op hun beurt afvroegen of de rode planeet de aarde kon "bezaaien" met leven. Als een soortgelijke mening geldt voor Venus, dan moet deze planeet ook worden toegevoegd aan de lijst van potentiële broedplaatsen van het aardse leven. Verrassend genoeg weten we nog steeds niet of er meteorieten van Venus op aarde zijn. In de eerste plaats omdat we nog niet de gelegenheid hebben gehad om het Venusiaanse ras te analyseren en het te vergelijken met het aardse ras.
Al met al kunnen we niet meteen de mogelijkheid ontkennen dat dit zuurbad, dat Venus nu is, het thuisland van onze oudste voorouders had kunnen zijn.
“Het is heel goed mogelijk dat het leven in het zonnestelsel begon met Venus en vervolgens naar de aarde migreerde. Of misschien andersom”, zegt Wei.
NIKOLAY KHIZHNYAK
