Életre alkalmas bolygó volt-e a Vénusz?

Kérdések a bolygó vizes múltjával kapcsolatban

2022. május 3., 16:27 , 1105. szám

Ma mindkét bolygószomszédunk kopár sivatag. A Marsról azonban már kiderült, hogy egykor meleg, nedves világ volt, folyókkal, tavakkal, tengerekkel, óceánnal, sőt a felszín alatt ma is létezik talajvíz, a déli sarkvidéken pedig a mélyben valószínűleg sós vizű tavak rejtőznek. De milyen lehetett az ősi Vénusz?

A planétát ma 96,5 százalékban szén-dioxidból álló, a földinél 93-szor nagyobb tömegű légkör burkolja be, mely alatt mintegy 92-szer hatalmasabb légnyomás uralkodik, mint saját bolygónk tengerszintjén. A felszíni átlaghőmérséklet több mint +460 Celsius-fok, sőt +480 Celsius-fokos, a szó szoros értelmében perzselő hőség is előfordul, így a Vénuszon egyszerűen megolvadna az ólom. De a kezdetektől fogva lakhatatlan világ volt a bolygó? A kérdés tisztázása végett pillantsunk vissza a mintegy négymilliárd éves régmúltba. Az ősi Föld felszíne akkor még lávaóceán volt, mely aztán lehűlt, a kéreg megszilárdulása közben pedig bekövetkezett a kigázosodás: egyéb gázok mellett a vízgőz is kiszabadult a lehűlő lávából, majd a vízpára kicsapódott, így felhők képződtek, melyekből zuhogni kezdtek az esők, vízzel töltve ki a mélyedéseket, s kialakultak a tavak és a tengerek. Ugyanez játszódott le a Marson, sőt a kigázosodás a Vénuszon is lejátszódott, melynek következtében őslégkörében megjelent a vízpára. De mi történt ezután?

Michael Way és Anthony Del Genio, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának két kutatója szerint belső bolygószomszédunk is vizes világ lett. Felhasználták a NASA Pioneer Venus programja keretében 1978-ban a planétához irányított s az égitestet megvizsgáló két űrszonda adatait, melyek arra utaltak, hogy az égitesten egykor egy sekély vizű óceán hullámzott, majd öt számítógépes szimulációt végeztek el a bolygó őskorát illetően. Számításba vették domborzati viszonyait: síkságait, magasföldjeit, hátságait, hegyeit (melyek jó része tűzhányó), völgyeit, mélyföldjeit. Bekalkulálták, hogy a Nap fiatal korában akár 30 százalékkal is gyengébb sugárzást bocsátott ki magából, mint ma, s bár a Vénusz szerintük így is 40 százalékkal nagyobb besugárzást kapott, mint a Föld, ám az üvegházhatás normális szinten volt. Továbbá valószínűsítették, hogy az ősi Vénusz saját bolygónkhoz (és a Marshoz) hasonlóan fejlődött, s döntően szén-dioxidból álló légköréből az esők az említett gáz egy részét bemosták a felszínbe, ahol azt a kőzetek elnyelték. A korlátozott párolgás és a szén-dioxid kőzetekbe való részleges beépülése pedig nem engedte, hogy túlzott üvegházhatás alakuljon ki. Emellett a bolygó lassú tengelyforgási ideje miatt – egy vénuszi nap 243 földi nappal egyenlő – vastag felhőrétegek képződhettek, melyek részben árnyékolták a felszínt, csökkentve ott a hőmérsékletet. A számítógépes szimulációk eredményeként végül arra a következtetésre jutottak, miszerint a planétán mintegy hárommilliárd évig kellemes éghajlati viszonyok uralkodtak. Közben a légkörben a nitrogén került túlsúlyba a szén-dioxiddal szemben. A mélyebben fekvő területeken pedig óceánok hullámzottak, bár átlagos mélységük mindössze 310 métert tett ki, sőt akadtak még sekélyebb, csupán 10 méter mély vízfelületek is. Ha viszont valóban léteztek óceánok a Vénuszon, akkor pár méteres mélységben, ahová már nem tudott eljutni az ultraibolya sugárzás, akár egyszerű élőlények is élhettek.

700-750 millió évvel ezelőtt azonban drámai gyorsasággal megváltozott a planéta éghajlata, hirtelen elpárologtak az óceánok, majd a vízgőzmolekulákat az ultraibolya sugárzás felbontotta, s a hidrogént – a mágneses tér hiányában – a világűrbe fújta a napszél. A katasztrófát valószínűleg a túlzott vulkáni aktivitás idézte elő. Általánosságban véve is a Vénusz a Naprendszer „vulkánnagyhatalma”, ahol sokkal több tűzhányó ontotta magából a szén-dioxidot is, mint a Földön, sőt ma is történnek vulkánkitörések. A szén-dioxid-szint megemelkedése beindította az elszabadult üvegházhatást, amit az is fokozott, hogy a tengerek is erősen párologni kezdtek, s egyre több vízgőz került a légkörbe. Végül pedig kialakult a jelenlegi atmoszféra, mely csak három százalékban tartalmaz nitrogént (hogy e gáz nagy részével mi történt, még nem tisztázott), és a Vénusz tűzforró, csontszáraz sivataggá vált.

A svájci Genfi Egyetem Csillagászati Tanszékének Martin Turbet által vezetett kutatócsapata azonban nem ért egyet Way és Del Genio modellszámításaival. Az ő klímamodelljük szerint a Vénuszt már az ősidőkben másfélszer annyi napsugárzás érte, mint a Földet, emellett a felhők csak az éjszakai oldalon voltak jelen, ahol nagy fokú üvegházhatást idéztek elő. A nappali oldalon viszont semmi sem korlátozta a besugárzás mértékét. Így a víz csak gőz formájában volt jelen, nem tudott kicsapódni, felhőket alkotni, ami miatt a bolygón sohasem esett eső, így a mélyedéseket sem töltötte fel a víz, és sohasem alakultak ki az óceánok. Ebből pedig az következne, hogy a Vénusz sohasem volt alkalmas az életre.

Mely számítógépes szimulációk felelnek meg részben vagy egészében a valóságnak? Remélhetőleg mielőbb választ találunk a kérdésre. A NASA 2028 és 2030 között két űrszondát tervez a Vénuszhoz irányítani: a DAVINCI+-t és a VERITAST. Az előbbi egy bolygó körüli keringőegységből és egy leszállóegységből fog állni, melyek kapcsolatban lesznek egymással, de külön kutatásokat is végeznek majd, míg a VERITAS bolygó körüli pályáról fogja vizsgálni a Vénuszt. A DAVINCI+ egyik célja pedig éppen az lesz, hogy kiderítse: léteztek-e valaha óceánok belső bolygószomszédunkon, s pontosan mi vezetett ahhoz az elszabadult üvegházhatáshoz, mely miatt a planéta egy vastag légkörpaplan alatt fuldokló izzó katlanná változott.

Lajos Mihály