Kes untuk Pergi ke Venus

David Grinspoon kelihatan seolah-olah seseorang mati. Ia adalah Januari 2017, dan ahli astrobiologi baru menerima berita buruk.

Kandungan Terkait

• Untuk Memahami Exoplanet Eksotik, Kita Harus Mula di Backyard Sendiri
• Apabila Manusia Mulakan Menggolonkan Planet Lain, Siapa Harus Bertanggungjawab?
• Saintis Spot Seven Planet Berukuran Bumi Mengendali Bintang Berdekatan

NASA baru-baru ini mengumumkan keputusan pertandingan Program Discovery, yang akan menentukan di mana agensi itu akan menghantar penyelidikan angkasa angkasa seterusnya. Pilihan: dua misi asteroid atau dua individu orbit Venus (satu lagi pilihan yang melibatkan ruang teleskop inframerah). Grinspoon telah menyiasat Venus untuk sebahagian besar kerjayanya selama 30 tahun. Tetapi NASA, dengan keraguannya, telah pergi dengan asteroid.

"Orang ramai bercakap tentang mencari Bumi 2.0, " Grinspoon memberitahu saya pada mesyuarat musim dingin Persatuan Astronomi Amerika, kekecewaan yang jelas dalam suaranya. "Kami mempunyai Earth 2.0 duduk di sana, dan kami mengabaikannya."

Selama 65 tahun yang lalu, NASA telah menghantar sembilan orbiters dan lapan pendarat atau peluru ke Marikh, mencetuskan gelombang daya tarik awam dengan Planet Merah. Sepanjang tempoh yang sama, agensi itu telah menghantar hanya tiga orbit ke Venus, planet yang saiz dan jisimnya begitu dekat dengan kita sendiri yang sering disebut sebagai "kembar Bumi." Itu memalukan, kata Grinspoon, kerana Venus mempunyai potensi untuk memberitahu kita lebih jauh tentang planet kita sendiri dan dunia seperti bumi di sekitar matahari yang lain.

Hari ini Venus adalah perangkap kematian yang membara, dengan suasana yang tebal yang menjejaskan haba dalam versi ekstrem kesan pemanasan global sendiri di bumi. Tetapi ia pernah menganjurkan lautan cair, dan mungkin planet pertama yang boleh didiami sistem solar. Memahami apa yang membuat lingkaran Venus di luar kawalan dapat membantu para saintis memahaminya bagaimana planet-planet yang lebih mesra alam dapat kekal mesra, dan juga memberikan gambaran tentang apa yang dapat diatasi oleh bumi jika suasana kita sendiri terlalu jauh.

"Ia sangat menarik untuk memahami planet yang pada asasnya sama dengan sistem solar, saiz yang sama seperti Bumi, jisim Bumi yang sama-tetapi begitu berbeza, " kata ahli geologi planet, David Senske, ahli sains penyelidikan di NASA Makmal Propulsion Jet di California yang telah bekerja dengan Grinspoon. Senske juga telah melihat ke arah misi potensi Venus seterusnya.

Tetapi selepas kekalahan terbaru, Grinspoon tidak pasti. "Akhirnya, ia akan berlaku, tetapi saya tidak menahan nafas saya, " katanya. "Seperti Charlie Brown, saya berlari menendang bola sepak itu berkali-kali, dan berakhir di atas tanah, melihat ke langit, tertanya-tanya apa yang berlaku."

Nut sukar untuk Crack

Apabila ia datang kepada dunia yang boleh didiami, para astronom cenderung untuk menumpukan perhatian kepada apa yang dikenali sebagai zon Goldilocks, atau zon kebiasaan: bahawa ruang sempit di mana planet tidak terlalu panas atau terlalu sejuk untuk air cair wujud di permukaan. Itulah sebabnya eksoplanet yang mengorbit bintang mereka pada jarak yang betul-betul seperti tiga dari tujuh planet dalam sistem TRAPPIST-1 yang baru ditemui-cenderung menarik perhatian. Kami harap satu akan menjadi mangkuk bubur yang dapat bertahan hidup.

Kondisi bumi, tentu saja, dianggap ideal untuk menyelamatkan nyawa. Tetapi jika Bumi adalah yang ideal, maka Venus adalah perlawanan yang cukup dekat. Di diameter 7, 500 batu, Bintang Morning hanya sedikit lebih kecil daripada Bumi dan sedikit kurang besar. Walaupun iklim kering saat ini, pemerhatian dari misi Perintis NASA telah mencadangkan planet itu pernah memegang lautan cair, dan model yang dihasilkan oleh Grinspoon mencadangkan bahawa lautan itu mungkin bertahan selama berbilion tahun, memberikan banyak masa untuk berkembang.

Walau bagaimanapun, pada satu ketika, atmosfer planet mengambil alih. Satu kelebihan karbon dioksida mencetuskan kesan pemanasan global yang melampau, yang mengakibatkan pemusnahan kawasan yang paling banyak dihuni planet. Hari ini, suhu di permukaan mencapai paras 470 darjah Celsius, dan tekanan permukaan menghancurkan adalah setanding dengan apa yang anda dapati lebih daripada setengah batu di bawah lautan Bumi. Awan padat asid sulfurik hanya berfungsi untuk membuat planet lebih menakutkan.

Itu boleh membantu menjelaskan mengapa NASA tetap teragak-agak untuk melabur dalam meneroka planet ini, lebih suka menumpukan perhatiannya kepada Marikh yang kurang mengancam atau bahagian lain sistem suria. Apabila ia datang untuk memahami bagaimana planet itu menjadi begitu jahat, "Venus adalah kacang yang sukar untuk retak, " kata Senske.

Menurut Jim Green, pengarah bahagian sains planet NASA, sebahagian daripada alasan agensi itu telah menjauhkan diri dari Venus pada tahun-tahun kebelakangan ini disebabkan oleh kekayaan sasaran yang berpotensi untuk diterokai. "Kami memalukan kekayaan dalam sistem suria ini, " kata Green. Pembiayaan, seperti biasa, adalah satu lagi isu: "Kami mempunyai begitu banyak perkara yang kami mahu lakukan, kami tidak boleh melakukan semuanya."

Namun Hijau menegaskan bahawa agensi ruang itu tidak pernah meninggal dunia kembar secara kekal. "Kami serius mengenai Venus-kami sentiasa serius mengenai Venus, " katanya. Dia menegaskan bahawa NASA mengambil hantaran singkat dari Mars juga, sebelum menyelam dengan misi Curiosity dan orbit yang terkini. Sudah tentu, rehat Red Planet berlangsung kurang dari satu dekad-sementara misi Venus terakhir NASA, Magellan, berakhir pada tahun 1994.

Venus mungkin tidak membuktikan kehidupan yang baik untuk hari ini, tetapi dapat membantu para saintis memikirkan apa yang perlu dicari ketika mereka mengamati dunia yang berpotensi tinggal di luar sistem suria. Memahami berapa banyak lingkaran ke bawah planet yang berkaitan dengan lokasinya dan berapa banyak bergantung kepada ciri-ciri lain yang dapat membantu para saintis memikirkan mana yang berbatu, dunia berukuran bumi di sekitar bintang-bintang lain mungkin dapat dihuni-dan yang mungkin menjadi Venus yang lain.

"Sekiranya kita ingin tahu bagaimana kehilangan habitat di pinggir kawasan zon yang boleh dihuni, tidak ada tempat yang lebih baik daripada Venus, " kata Grinspoon.

Para saintis Exoplanet hanya mula belajar tentang atmosfera yang mendung di dunia jauh, dengan tumpuan yang kuat terhadap gergasi gas yang lebih besar. Sepanjang dekad yang lalu, mereka telah menjadikan Teleskop Angkasa Hubble ke arah eksoatmosfera, dan James Webb Telescope yang akan datang, akan membantu sebahagian lagi awan apabila ia dilancarkan pada tahun 2018. Oleh kerana keupayaan kami untuk menyaring atmosfera meningkatkan suasana, awan Venus dapat membantu kami menguraikan exoplanet berbatu lain.

"Ia benar-benar turun ke pencirian atmosfer di dunia ini untuk mengetahui apa yang ia suka. Ini akan menjadi kunci di masa depan, "kata Hannah Wakeford, seorang saintis eksoplanet di Goddard Space Flight Center NASA yang menyelidiki atmosfera dunia di luar sistem suria. "Memahami perbezaan kritikal antara kedua-dua planet kita adalah perkara penting yang perlu dilakukan."

Adakah Venus Rising?

Walaupun NASA belum menghantar misi ke Venus dalam tempoh hampir 30 tahun, agensi itu telah mengekalkan penglihatan di planet ini. Galileo dan Cassini kedua-duanya terbang dalam perjalanan ke planet-planet luar, dan MESSENGER menyeret melihat ke arah Mercury.

Malah, Amerika Syarikat mungkin membantu misi Rusia seterusnya ke Venus. Kemudian minggu ini, satu pasukan saintis yang ditaja oleh NASA akan bertemu dengan Institut Penyelidikan Angkasa Akademi Sains Rusia untuk meneruskan kerja pada misi Venera-D yang dicadangkan kepada kembar Bumi, menurut kenyataan akhbar baru-baru ini. Pada awal tahun ini, Pasukan Definisi Sains Bersama negara-negara telah mengenal pasti objektif sains bersama mereka untuk planet ini, yang mereka jelaskan dalam laporan yang dikeluarkan Jumaat lepas.

Misi yang diketuai oleh Rusia, yang nama penuhnya Venera-Dolgozhivuschaya (bermaksud "tahan lama"), merancang untuk menggugurkan lander di permukaan sambil juga menggunakan orbiter untuk membuat kajian sendiri. Objektif sains misi akan memberi tumpuan kepada soalan-soalan penting mengenai atmosfera dan bagaimana ia berinteraksi dengan permukaan, menurut laporan Januari. Senske, yang merupakan pengerusi bersama pasukan itu, berkata pendarat itu akan menyerupai pendarat Rusia pada masa lalu, yang masih hidup selama beberapa jam di atas permukaannya.

"Persoalan utama untuk Venus adalah mengenai mekanisme yang menjadikannya sangat berbeza dari Bumi, " kata ahli pasukan Rusia dan saintis planet Mikhail Gerasimov melalui e-mel. "Terdapat minat praktikal global tentang trend evolusi Bumi." Dengan kata lain, mempelajari Venus dapat membantu para saintis mengenal pasti jika Bumi juga dapat satu hari berakhir di jalan raya tanpa pulangan.

Bahawa kebimbangan global adalah apa yang telah menarik Rusia dan Amerika Syarikat bersama-sama dengan misi Venus yang dicadangkan, walaupun perubahan iklim politik sejak beberapa tahun yang lalu. Walaupun misi itu tidak disahkan dan tidak akan dilancarkan sehingga selepas 2025, Green kelihatan tidak terancam dengan kebimbangan bahawa politik Amerika mungkin memberi kesan kepada daya majunya. "Secara saintifik, sains adalah satu perkara yang menggembirakan yang berterusan walau apa pun politiknya, " katanya, menunjuk kepada bagaimana saintis dari kedua-dua negara terus bekerjasama menerusi Perang Dingin. Beliau juga menyerlahkan "hubungan indah" NASA dengan rakan sejawat Rusia ketika datang ke Stesen Angkasa Antarabangsa.

"Apa yang telah dilakukan oleh negara-negara angkasa, bekerjasama dan bekerjasama, benar-benar layak Hadiah Nobel Keamanan, " katanya.

Jika ia bergerak maju, Venera-D dapat membantu menarik Venus kembali ke garis depan sains planet sebagai misi bertujuan untuk menjawab persoalan mengenai evolusi Bumi dan planet lain yang boleh dihuni di alam semesta. Seperti yang ditunjukkan oleh Grinspoon, "ada perbezaan antara Bumi dan Bumi seperti." Menunjuk apa perbezaan itu dapat membantu kita memikirkan mana dari dunia yang mengorbit bintang-bintang yang berdekatan benar-benar boleh dihuni.

Selepas menjadi sebahagian daripada setengah dozen cadangan misi Venus gagal dalam kerjayanya, Grinspoon masih berhati-hati bahawa cadangan misi semasa akan menghasilkan buah. Tetapi yang lain tetap berharap. Masa "Venus" akan datang, "kata Senske. "Tunggu. Saya rasa Venus semakin meningkat di sini. "