Ahli astrofisika yang dipimpin oleh UNIGE dan NCCR PlanetS sedang menyelidiki masa lalu Venus Untuk mengetahui apakah planet saudara kita Bumi memiliki lautan.

Venus dapat dianggap sebagai kembaran jahat Bumi. Sepintas, ia memiliki massa dan ukuran yang mirip dengan planet asal kita, sebagian besar terbuat dari bahan berbatu, menampung air, dan memiliki atmosfer. Namun, pengamatan lebih dekat mengungkapkan perbedaan menakjubkan di antara mereka: atmosfer karbon dioksida tebal Venus, suhu dan tekanan permukaan maksimum, dan belerang. kecut Awan memang sangat kontras dengan kondisi yang diperlukan untuk kehidupan di Bumi. Namun, ini mungkin tidak selalu terjadi.

Studi sebelumnya menunjukkan bahwa Venus mungkin tempat yang lebih ramah di masa lalu, dengan lautan berair cairnya. Sebuah tim astrofisikawan yang dipimpin oleh University of Geneva (UNIGE) dan National Center for Efficiency in Research (NCCR) PlanetS, Swiss, telah menyelidiki apakah kembaran planet kita benar-benar melewati periode yang lebih ringan. Hasilnya dipublikasikan di jurnal sifat pemarah, menunjukkan bahwa ini tidak terjadi.

Pandangan seniman tentang permukaan dan atmosfer awal Venus, lebih dari 4 miliar tahun yang lalu. Di latar depan adalah seorang penjelajah misterius yang terkejut melihat lautan benar-benar menguap ke langit. Kredit: © Manchu

Venus baru-baru ini menjadi topik penelitian penting bagi para astrofisikawan. ESA dan NASA Tahun ini saya memutuskan untuk mengirim setidaknya tiga misi eksplorasi ruang angkasa selama dekade berikutnya ke planet kedua yang paling dekat dengan matahari. Salah satu pertanyaan utama yang ingin dijawab oleh misi ini adalah apakah Venus memiliki lautan awal atau tidak. Ahli astrofisika yang dipimpin oleh Martin Turbet, seorang peneliti di Departemen Astronomi di Fakultas Sains di UNIGE dan anggota NCCR PlanetS, telah berusaha menjawab pertanyaan ini dengan alat yang tersedia di Bumi.

“Kami mensimulasikan iklim Bumi dan Venus pada awal evolusi mereka, lebih dari empat miliar tahun yang lalu, ketika permukaan planet masih mencair,” jelas Martin Turbet. “Suhu tinggi yang menyertainya berarti bahwa setiap air hadir dalam bentuk uap, seperti dalam panci bertekanan tinggi.”

Menggunakan model atmosfer 3-D yang kompleks, mirip dengan yang digunakan para ilmuwan untuk mensimulasikan iklim Bumi saat ini dan evolusi masa depan, tim mempelajari bagaimana atmosfer dua planet berevolusi dari waktu ke waktu dan apakah lautan dapat terbentuk dalam proses tersebut.

“Berkat simulasi kami, kami dapat menunjukkan bahwa kondisi iklim tidak memungkinkan uap air mengembun di atmosfer Venus,” kata Martin Turbet. Ini berarti bahwa suhu tidak pernah cukup turun untuk air di atmosfernya untuk membentuk tetesan hujan yang bisa jatuh di permukaannya. Sebaliknya, air tetap sebagai gas di atmosfer, dan lautan tidak pernah terbentuk. “Salah satu alasan utama untuk ini adalah awan yang terbentuk secara istimewa di sisi malam planet. Awan ini menyebabkan efek rumah kaca yang sangat kuat yang mencegah Venus mendingin secepat yang diperkirakan sebelumnya,” lanjut peneliti Jenewa.

Perbedaan kecil memiliki konsekuensi besar

Anehnya, simulasi astrofisika juga mengungkapkan bahwa Bumi bisa dengan mudah mengalami nasib yang sama seperti Venus. Jika Bumi sedikit lebih dekat ke matahari, atau jika matahari secerah “masa mudanya” seperti sekarang, planet kita akan terlihat sangat berbeda hari ini. Kemungkinan radiasi Matahari muda yang relatif lemah memungkinkan Bumi cukup dingin untuk memadatkan air yang membentuk lautan kita. Bagi Emeline Bolmont, seorang profesor di UNIGE, anggota PlaneS dan rekan penulis studi ini, “Ini adalah cerminan lengkap dalam cara kita memandang apa yang telah lama disebut ‘paradoks Matahari Muda Pudar’. Ini telah lama dianggap sebagai hambatan utama bagi munculnya kehidupan di Bumi!” Argumennya adalah bahwa jika radiasi matahari jauh lebih lemah daripada sekarang, itu akan mengubah Bumi menjadi bola es yang memusuhi kehidupan. “Tapi ternyata untuk Bumi muda yang sangat panas, matahari yang redup ini sebenarnya bisa menjadi kesempatan yang tidak terduga,” lanjut peneliti.

“Hasil kami didasarkan pada model teoretis dan merupakan blok bangunan penting dalam menjawab pertanyaan tentang sejarah Venus,” kata rekan penulis studi David Ehrenreich, profesor di Departemen Astronomi di UNIGE dan anggota NCCR PlanetS. “Tapi kami tidak akan bisa menilainya secara pasti di komputer kami. Pengamatan tiga misi luar angkasa di masa depan ke Venus akan diperlukan untuk mengkonfirmasi – atau menyangkal – pekerjaan kami.” Prospek ini menyenangkan Emlyn Polmont, yang “pertanyaan-pertanyaan indah ini dapat dijawab oleh Pusat Kehidupan di Alam Semesta Baru, yang baru-baru ini didirikan di dalam Fakultas Sains UNIGE.”

Referensi: “Asimetri awan siang dan malam mencegah lautan awal di Venus tetapi tidak di Bumi” oleh Martin Turbet, Emeline Polmont, Guillaume Chaverot, David Ehrenreich, Jeremy Leconte, dan Emmanuel Mark, 13 Oktober 2021, sifat pemarah.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03873-w