Cazul pentru a merge la Venus

David Grinspoon arăta de parcă ar fi murit cineva. Era ianuarie 2017, iar astrobiologul tocmai primise vești proaste.

Continut Asemanator

• Pentru a înțelege exoplanetele exotice, ar trebui să începem în propria noastră curte
• Când oamenii încep să colonizeze alte planete, cine ar trebui să fie în sarcină?
• Oamenii de știință observă șapte planete dimensionate pe Pământ care orbitează o stea în apropiere

NASA a anunțat recent rezultatele competiției programului Discovery, care va decide unde agenția își va trimite următoarea sondă spațială. Opțiunile: două misiuni de asteroizi sau doi orbiteri individuali ai lui Venus (o altă opțiune implica un telescop spațial în infraroșu). Grinspoon cercetase Venus pentru cea mai mare parte a celor 30 de ani de carieră. NASA, însă, în calea sa, plecase cu asteroizii.

„Oamenii vorbesc despre găsirea Pământului 2.0”, mi-a spus Grinspoon la întâlnirea de iarnă a American Astronomical Society, frustrare evidentă în vocea lui. "Avem Pământul 2.0 așezat chiar acolo și îl ignorăm."

În ultimii 65 de ani, NASA a trimis nouă orbiteri și opt landers sau rovers pe Marte, declanșând un val de fascinație publică cu Planeta Roșie. În aceeași perioadă, agenția a trimis doar trei orbiteri către Venus, planeta a căror dimensiune și masă sunt atât de apropiate de a noastră, încât este adesea denumită „gemenul Pământului”. Asta e rușine, spune Grinspoon, deoarece Venus are potențialul pentru a ne spune mult mai multe despre propria noastră planetă și despre lumile asemănătoare Pământului din jurul altor soare.

Astăzi, Venus este o capcană moarte înfiorătoare, cu o atmosferă groasă, care prinde căldura într-o versiune extremă a efectului de încălzire globală a Pământului. Dar odată a găzduit oceane lichide și poate a fost prima planetă locuibilă a sistemului solar. Înțelegerea a ceea ce a scos din control controlul lui Venus ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă modul în care planetele mai prietenoase sunt capabile să rămână ospitaliere, precum și să ofere un indiciu despre ceea ce Pământul s-ar putea confrunta dacă ar trebui ca atmosfera noastră să fie prea departe.

„Este incredibil de științific să înțelegi o planetă care este în esență în aceeași parte a sistemului solar, de aceeași dimensiune ca Pământul, aceeași masă a Pământului - și totuși este atât de diferită”, spune geologul planetar David Senske, un om de știință al cercetării la NASA. Laboratorul de Propulsie Jet din California, care a lucrat cu Grinspoon. De asemenea, Senske se îndreaptă spre următoarea misiune potențială Venus.

Dar după cea mai recentă înfrângere, Grinspoon nu este atât de sigur. „În cele din urmă, se va întâmpla, dar nu îmi mai respir”, spune el. „La fel ca Charlie Brown, am alergat să lovesc acel fotbal de multe ori și am sfârșit pe pământ, privind spre cer, întrebându-mă ce s-a întâmplat.”

O nucă dură de crac

Când vine vorba de lumi locuibile, astronomii tind să se concentreze pe ceea ce este cunoscut sub numele de zona Goldilocks sau zona de locuit: acea bandă îngustă de spațiu în care o planetă nu este nici prea caldă, nici prea rece pentru ca apa lichidă să existe pe suprafață. De aceea, exoplanetele care își orbitează stelele la doar distanța corectă - ca trei dintre cele șapte planete din nou descoperit sistemul TRAPPIST-1 - tind să atragă multă atenție. Sperăm că unul va ajunge să fie vasul de terci drept care poate susține viața.

Bineînțeles, condițiile Pământului sunt considerate idealul pentru o viață. Dar dacă Pământul este idealul, atunci Venus este un meci destul de apropiat. Cu 7.500 de mile în diametru, Steaua de dimineață este doar puțin mai mică decât Pământul și puțin mai puțin masivă. Și în ciuda climei sale uscate actuale, observațiile din misiunea Pioneer a NASA au sugerat că planeta a deținut odată un ocean lichid, iar modelele la care a lucrat Grinspoon sugerează că oceanul ar putea să dureze miliarde de ani, oferind vieții mult timp pentru a evolua.

La un moment dat, însă, atmosfera planetei a preluat. O suprarabilitate a dioxidului de carbon a declanșat un efect de încălzire globală extremă, care a dus la distrugerea celor mai locuibile regiuni ale planetei. Astăzi, temperaturile de la suprafață ating o sclipire de 470 de grade Celsius, iar presiunea de zdrobire a suprafeței este comparabilă cu ceea ce ați găsi la mai mult de jumătate de mile sub oceanele Pământului. Norii densi de acid sulfuric servesc doar pentru a face planeta mai intimidantă.

Acest lucru poate ajuta la explicarea motivului pentru care NASA a rămas ezitant să investească în explorarea planetei, preferând să-și îndrepte atenția către Marte mai puțin amenințătoare sau alte părți ale sistemului solar. Când vine vorba de înțelegerea modului în care planeta a devenit atât de infernală, „Venus este o piuliță grea de crăpat”, spune Senske.

Potrivit lui Jim Green, directorul diviziei de științe planetare a NASA, o parte din motivul pentru care agenția s-a ferit de Venus în ultimii ani se datorează bogăției de ținte potențiale disponibile pentru a fi explorate. „Avem o astfel de jenă de bogății în acest sistem solar”, spune Green. Finanțarea, ca întotdeauna, este o altă problemă: „Avem atât de multe lucruri pe care vrem să le facem, încât pur și simplu nu putem face totul.”

Cu toate acestea, Green insistă că agenția spațială nu a abandonat definitiv gemenii Pământului. „Suntem serioși în legătură cu Venus - am fost întotdeauna serioși cu Venus”, spune el. El subliniază că NASA a luat și un scurt hiatus de pe Marte, înainte de a se scufunda cu cea mai recentă misiune Curiosity și orbiterii. Desigur, pauza Planetei Roșii a durat mai puțin de un deceniu - în timp ce ultima misiune a NASA, Venus, Magellan, s-a încheiat în 1994.

Este posibil ca Venus să nu se dovedească matur pentru viață astăzi, dar i-ar putea ajuta pe oamenii de știință să-și dea seama ce să caute pe măsură ce sondează lumi potențial locuibile dincolo de sistemul solar. Înțelegerea cât de mult din spirala descendentă a planetei se referă la locația sa și cât se bazează pe alte caracteristici ar putea ajuta oamenii de știință să-și dea seama care dintre lumile stâncoase și de dimensiuni terestre din jurul altor stele ar putea fi locuibile - și care ar putea ajunge să fie o altă Venus.

„Dacă vrem să știm să pierdem locuința pe marginea interioară a zonei locuibile, nu există un loc mai bun pentru a arăta decât Venus”, spune Grinspoon.

Oamenii de știință exoplanetați încep doar să afle despre atmosfera tulbure a lumilor îndepărtate, cu un accent puternic pe giganții mai masivi ai gazelor. În ultimul deceniu, au îndreptat telescopul spațial Hubble către exoatmosferi, iar viitorul telescop James Webb al NASA, ar trebui să ajute la despărțirea norilor chiar mai departe când se lansează în 2018. Pe măsură ce abilitatea noastră de a sonda atmosferele exoplanetare se îmbunătățește, norii lui Venus ar putea ajuta ne descifrează alte exoplanete stâncoase.

„Chiar se reduce la caracterizarea atmosferică a acestor lumi pentru a ști cum este. Asta va fi cheia în viitor ”, spune Hannah Wakeford, un om de știință exoplanet din cadrul Centrului de zbor spațial Goddard al NASA, care investighează atmosfera lumilor din afara sistemului solar. „Înțelegerea diferențelor critice dintre cele două planete ale noastre este într-adevăr un lucru important pe care ar trebui să îl facem.”

Venus se ridică?

Deși NASA nu a trimis o misiune în Venus în aproape 30 de ani, agenția a ținut un ochi rătăcitori pe planetă. Galilei și Cassini au zburat amândoi în drum spre planetele exterioare, iar MESSENGER a aruncat o privire spre Mercur.

De fapt, Statele Unite ar putea ajuta cu următoarea misiune rusă în Venus. Mai târziu în această săptămână, o echipă de oameni de știință sponsorizați de NASA se va întâlni cu Institutul de Cercetări Spațiale al Academiei Ruse de Științe pentru a continua lucrul la misiunea Venera-D propusă pentru gemenii Pământului, potrivit unui comunicat de presă recent. La începutul acestui an, echipa comună de definire a științei a națiunilor și-a identificat obiectivele comune de știință pentru planetă, pe care le-au prezentat într-un raport publicat vineri trecute.

Misiunea condusă de Rusia, al cărei nume complet este Venera-Dolgozhivuschaya (însemnând „de lungă durată”), intenționează să arunce un lander pe suprafață, în timp ce deblochează un orbiter pentru a-și face propriile studii. Obiectivele științifice ale misiunii s-ar concentra pe întrebări cheie despre atmosferă și cum interacționează cu suprafața, potrivit unui raport din ianuarie. Senske, care este co-președinte al echipei, spune că deținătorul s-ar asemăna cu pământenii ruși din trecut, supraviețuind timp de câteva ore la suprafață - o faimă în sine.

„Principala întrebare pentru Venus este despre mecanismele care au făcut-o atât de diferită de Pământ”, spune un membru al echipei ruse și savantul planetar Mikhail Gerasimov prin e-mail. „Există un interes practic global în ceea ce privește tendința de evoluție a Pământului.” Cu alte cuvinte, studierea lui Venus ar putea ajuta oamenii de știință să identifice dacă și Pământul ar putea ajunge într-o zi pe drumul climatic pentru a nu se întoarce.

Această îngrijorare globală este cea care a atras Rusia și SUA împreună cu o misiune Venus propusă, în ciuda schimbării climatului politic din ultimii ani. Deși misiunea nu este confirmată și nu se va lansa decât după 2025, Green părea neliniștită de îngrijorarea că politica americană ar putea avea impact asupra viabilității sale. „Într-un fel, știința este acel lucru îmbucurător, care continuă indiferent de politica, ” spune el, arătând cum oamenii de știință din ambele țări au continuat să lucreze împreună prin Războiul Rece. El a subliniat, de asemenea, „relația minunată” a NASA cu omologul său rus atunci când vine vorba de Stația Spațială Internațională.

„Ceea ce națiunile noastre spațiale au făcut, cooperând și lucrând împreună, merită cu adevărat un premiu Nobel pentru pace”, spune el.

Dacă merge înainte, Venera-D ar putea ajuta la tragerea lui Venus în prim-planul științei planetare, deoarece misiunea încearcă să răspundă la întrebări despre evoluția Pământului și a altor planete locuibile din univers. După cum subliniază Grinspoon, „există o diferență între dimensiunea Pământului și cea asemănătoare Pământului.” Identificarea care este această diferență ne-ar putea ajuta să ne dăm seama care dintre lumile care orbitează stelele din apropiere sunt cu adevărat locuibile.

După ce a făcut parte din jumătate de duzină de propuneri de misiune Venus eșuate de-a lungul carierei sale, Grinspoon este încă precaut că actuala propunere de misiune va da roade. Dar alții rămân de nădejde. „Vremea lui Venus”, spune Senske. "Rămâneți aproape. Cred că Venus se ridică aici. ”