De De wetenschap van broers en zussen Onze broers en zussen onderzoeken een reeks dingen die ons kunnen beïnvloeden, van onze financiën en onze geestelijke gezondheid tot onze moleculen. wees goed Het delen van deze verhalen volgende week
Vraag welke planeet in het zonnestelsel de meest nabije broer of zus van de aarde is, en veel mensen zullen waarschijnlijk naar Mars wijzen. Het draait dichtbij en iets weg van de zon. Het werd op hetzelfde moment en met hetzelfde spul geboren als de aarde. En men denkt dat het ooit rivieren en meren waren, en zelfs oceanen. NASA heeft een rover naar het oppervlak gestuurd om ons te helpen uitzoeken of de ‘Rode Planeet’ ooit leven had kunnen herbergen.
Maar er zijn planetaire wetenschappers die je zouden vertellen de andere kant op te kijken, naar een planeet die veel minder onderzocht is, maar die qua omvang, uiterlijk, samenstelling en werkelijke afstand feitelijk dichter bij de aarde staat… namelijk Venus.
Wetenschappers die Venus bestuderen noemen zichzelf liefkozend Venusianen. Ze noemen Venus graag de tweelingbroer van de aarde.
Martha Gilmore is een trotse Venusiaan en hoogleraar aard- en milieuwetenschappen aan de Wesleyan Universiteit. Hij zegt dat onze planeet er in het verleden niet zo anders uitzag dan zijn twee buren.
“Als je vier miljard jaar geleden een buitenaards wezen in ons zonnestelsel zou zijn, zou je drie rotsachtige planeten zien, die elk oceanen hadden”, zei Gilmore.
Die planeten – Aarde, Mars en Venus – zien er tegenwoordig heel anders uit. De aarde is een gematigd, blauwgroen marmer dat wordt getransformeerd door levende wezens. Ondertussen zijn zijn broers en zussen naar twee uitersten verschoven: Mars is een droge, koude, stoffige planeet met een flinterdunne atmosfeer, en Venus is de heetste planeet in het zonnestelsel, gehuld in een dichte atmosfeer die zelfs niet-levende bezoekers snel vernietigt. van aarde. .
Dit is niet overdreven: tien sondes die het oppervlak van Venus hebben bereikt; Geen van hen duurde langer dan twee uur. Venus ervaart temperaturen en drukken van meer dan 800 graden Fahrenheit, 75 keer zoveel als wat we op aarde ervaren.
Dus wat is er gebeurd met die oude oceanen op onze twee dichtstbijzijnde planeten – en waarom is het oppervlak van Venus tegenwoordig zo’n barre omgeving?
Kwestie van planeet, grootte en positie
Temperatuur en druk scheiden Venus van de aarde. Gilmore zegt dat deze verschillen voortkomen uit een aantal factoren: de afstand tot de zon en de interne hitte van de planeet.
Alle planeten zijn sinds hun ontstaan met een bepaalde hoeveelheid hitte geboren, zegt Gilmore, die vakantiediners gebruikt om dit fenomeen aan zijn studenten uit te leggen.
“Het is net Thanksgiving. Je hebt een hete aardappel, je weet wel, gepofte aardappel en je hebt erwten en je wilt die aardappel eten, maar het is te warm. Maar de erwten zijn klaar om te gaan omdat ze uitgestraald zijn.” hun warmte omdat ze klein zijn.”
Mars is een kleine aardappel en verliest dus snel warmte. Venus en de Aarde waren even grote spuds, dus ze hadden in hetzelfde tempo moeten afkoelen.
Maar naast interne warmte had Venus nog iets anders om het warm te houden: de zon. Omdat Venus zo dicht bij de zon staat, absorbeert het meer energie. En deze extra energie, verdeeld over miljarden jaren, is een belangrijke reden waarom de atmosfeer van Venus zoveel intenser is geworden dan wat we op aarde ervaren.
Een delicaat evenwicht
De sfeer “gedraagt zich als een troostdeken”, zegt Gilmore. Op aarde helpt de atmosfeer bijvoorbeeld de planeet bewoonbaar te houden door het leven tegen straling te beschermen en het oppervlak op een temperatuur te houden waarin wij mensen kunnen leven. en oceanen.
“Je moet heet genoeg zijn, groot genoeg voor vulkanisme”, zei Gilmore, omdat vulkanisme wordt aangedreven door de interne hitte van een planeet. Deze vulkanen pompen de gassen weg waaruit de atmosfeer bestaat. Maar als die atmosfeer eenmaal aanwezig is, moet een planeet ook groot genoeg zijn om ervoor te zorgen dat de zwaartekracht daadwerkelijk ‘steun houdt’. [that] deken.”
Hoewel Mars in het begin vergelijkbaar was met Venus en de Aarde, zorgde zijn kleine formaat ervoor dat de zwaartekracht niet sterk genoeg was om de kleine hoeveelheid atmosfeer vast te houden die het ontwikkelde toen het in zijn vroege leven oceanen had. En toen Mars afkoelde, vertraagde de vulkanische activiteit… en stopte uiteindelijk.
Het probleem is dat planeten eigenlijk vulkanen nodig hebben om hun atmosfeer voortdurend aan te vullen, omdat die atmosfeer voortdurend verloren gaat in de ruimte, legde Gilmore uit.
“Aan de top van onze atmosfeer bevinden zich momenteel allerlei ongewenste stralen die de atmosfeer aantasten, zoals kosmische straling en zonnestraling”, zegt hij.
De atmosfeer van Mars werd dus langzaam weggevreten en werd zo dun dat water niet langer als vloeistof op het oppervlak kon bestaan. Een deel ervan ontsnapt de ruimte in, en een deel bevriest in ijs.
Ondertussen was Venus zo dicht bij de zon dat de oceanen uitbarsten. Vulkanen stoten ook zaken als kooldioxide uit, een krachtig broeikasgas.
De atmosfeer van de aarde bevat ook koolstofdioxide, maar onze oceanen helpen het warmtevangende effect ervan te matigen door overtollige koolstof te absorberen en dit uiteindelijk in gesteente te veranderen. Daarom is het zo belangrijk om voor onze oceanen te zorgen, zei Gilmore.
“Als je eenmaal van een oceaan af bent, stop je het belangrijkste proces van het opslaan van koolstofdioxide in de rotsen”, zei Gilmore. “En dus blijft het gewoon in de atmosfeer hangen. En het broeikaseffect neemt het over en je krijgt een super, super hete deken.”
Het op hol geslagen broeikaseffect dat Venus onbewoonbaar maakt voor het leven zoals wij dat kennen, is waar wetenschappers zich zorgen over maken bij het bestuderen van de effecten van klimaatverandering op aarde. Mensen pompen momenteel jaarlijks honderd keer meer broeikasgassen de atmosfeer in dan vulkanen.
Venus is de dichtstbijzijnde exoplaneet
Het bestuderen van Venus zou wetenschappers inzicht kunnen geven in hoe de aarde eruit ziet als er geen koolstofputten meer zijn. Maar het zou ook de dichtstbijzijnde ‘aardeachtige’ planeet kunnen zijn die onderzoekers kennen.
Honderden planeten buiten ons zonnestelsel zijn zo groot als de aarde en potentieel bewoonbaar. Maar deze planeten zijn zo ver weg dat het sturen van ruimtevaartuigen om ze te verkennen gedurende vele generaties niet mogelijk zal zijn.
Venus is heel dichtbij, zei Gilmore. Het is een plek waar we eerder zijn geweest en die we misschien nog een keer bezoeken. De aarde is het eerste datapunt voor wetenschappers over hoe een bewoonbare planeet eruit zou kunnen zien – maar het verleden van Venus kan ons een glimp geven van een andere planeet die ooit bewoonbaar was voordat deze voor altijd veranderde.
meer van De wetenschap van broers en zussen Serie: