Случаят за отиване към Венера

Дейвид Гринсун изглеждаше така, сякаш някой е умрял. Беше януари 2017 г., а астробиологът току-що получи лоши новини.

Свързано съдържание

• За да разберем екзотичните екзопланети, трябва да започнем в собствения си задния двор
• Когато хората започват да колонизират други планети, кой трябва да бъде начело?
• Учените забелязват седем планети с размер на Земята, орбитиращи в близост до звезда

НАСА наскоро обяви резултатите от своя конкурс за откривателна програма, който ще реши къде агенцията ще изпрати следващата си космическа сонда. Опциите: две астероидни мисии или две отделни орбити на Венера (друга опция включва инфрачервен космически телескоп). Гринсун е изследвал Венера през по-голямата част от 30-годишната си кариера. Но НАСА, за негово удоволствие, беше отишъл с астероидите.

"Хората говорят за намирането на Земя 2.0", каза ми Гринспун на зимната среща на Американското астрономическо общество, чувство на неудовлетвореност в гласа му. "Имаме Земя 2.0 да седи точно там и да я игнорираме."

През последните 65 години НАСА изпрати на Марс девет орбити и осем десанта или гребци, което предизвика вълна от обществено очарование с Червената планета. За същия период агенцията е изпратила само три орбита към Венера, планетата, чийто размер и маса са толкова близки до нашата, че често е наричана „близнак на Земята.“ Това е жалко, казва Гринсун, защото Венера има потенциал да ни разкаже много повече както за нашата собствена планета, така и за подобни на Земята светове около други слънца.

Днес Венера е тлеещ капан на смъртта, с гъста атмосфера, която улавя топлина в екстремна версия на собствения ефект на глобалното затопляне на Земята. Но някога е бил домакин на течни океани и може би е била първата обитаема планета на Слънчевата система. Разбирането на това, което направи Венера спирала извън контрол, може да помогне на учените да разберат как по-благоприятните за живота планети са в състояние да останат гостоприемни, както и да даде намек за това, с което Земята може да се сблъска, ако нашата собствена атмосфера е твърде далеч извън пътя.

„Невероятно е научно убедително да разберем планета, която по същество е в една и съща част на Слънчевата система, със същия размер като Земята, същата маса на Земята - и въпреки това е толкова различна“, казва планетарен геолог Дейвид Сенске, изследовател в НАСА Лаборатория за реактивен двигател в Калифорния, която е работила с Grinspoon. Сенске също гледа към следващата потенциална мисия на Венера.

Но след последното поражение, Гринсун не е толкова сигурен. „В крайна сметка това ще се случи, но аз не задържам дъх“, казва той. "Подобно на Чарли Браун, аз бягах да ритам този футбол много пъти и се озовах на земята, вдигнал поглед към небето и се чудех какво се е случило."

Здрава гайка за напукване

Когато става дума за обитаеми светове, астрономите са склонни да се съсредоточат върху онова, което е известно като зоната на Златилокс или зона на обитаемост: онази тясна зона на пространството, в която планетата не е нито твърде гореща, нито твърде студена, за да съществува течна вода на повърхността. Ето защо екзопланетите, обикалящи около своите звезди на точното разстояние - като три от седемте планети в новооткритата система TRAPPIST-1 - обикновено привличат много внимание. Надяваме се, че някой ще се окаже точно подходящата купа с каша, която може да поддържа живота.

Условията на Земята, разбира се, се считат за идеални за пребиваване на живот. Но ако Земята е идеалът, тогава Венера е доста близко съвпадение. С диаметър 7500 мили, Утринната звезда е само малко по-малка от Земята и малко по-малко масивна. И въпреки сегашния си сух климат, наблюдения от мисията на Pioneer на НАСА предполагат, че някога планетата е държала течен океан, а модели, по които Гринспон е работил, предполагат, че океанът може да е продължил милиарди години, давайки живот на достатъчно време да се развива.

В един момент обаче атмосферата на планетата пое. Излишъкът от въглероден диоксид предизвика изключително глобално затопляне, което доведе до унищожаването на най-обитаемите региони на планетата. Днес температурите на повърхността достигат плачещите 470 градуса по Целзий, а налягането на повърхността на смазване е сравнимо с това, което бихте намерили повече от половин миля под земните океани. Плътните облаци на сярна киселина само служат за по-плашеща планета.

Това може да помогне да се обясни защо НАСА остава колебливо да инвестира в изследване на планетата, като предпочита да насочи вниманието си към по-малко заплашващия Марс или други части на Слънчевата система. Когато става въпрос за разбирането как планетата стана толкова адска, „Венера е твърда гайка за пукване“, казва Сенске.

Според Джим Грийн, директор на отдела за планетарна наука на НАСА, част от причината агенцията да се отклони от Венера през последните години се дължи на богатството от потенциални цели, които могат да се изследват. „Имаме такова смущение от богатството на тази слънчева система“, казва Грийн. Финансирането, както винаги, е друг проблем: „Имаме толкова много неща, че искаме да направим, че просто не можем да го направим всичко.“

И все пак Грийн настоява, че космическата агенция не е изоставила трайно близнака на Земята. "Ние сме сериозни към Венера - винаги сме били сериозни към Венера", казва той. Той посочва, че НАСА взе и кратка пауза от Марс, преди да се гмурне с най-новата мисия и любопитство на Curiosity. Разбира се, почивката на Червената планета продължи по-малко от десетилетие - докато последната мисия на НАСА на Венера, Магелан, приключи през 1994 г.

Венера може да не се окаже зряла за живота днес, но би могла да помогне на учените да разберат какво да търсят, тъй като те изследват потенциално обитаеми светове извън Слънчевата система. Разбирането на това колко голяма част от низходящата спирала на планетата е свързана с нейното разположение и колко разчита на други характеристики, би могло да помогне на учените да разберат кой от скалните, размерите на Земята около други звезди може да бъде обитаем - и кой може да се окаже друга Венера.

"Ако искаме да знаем как да загубим обитаемостта на вътрешния ръб на обитаемата зона, няма по-добро място за гледане от Венера", казва Гринсън.

Учените по екзопланета едва сега започват да научават за мътната атмосфера на далечни светове, със силен акцент върху по-масовите газови гиганти. През последното десетилетие те насочиха космическия телескоп Хъбъл към екзоатмосфери, а предстоящият телескоп Джеймс Уеб от НАСА трябва да помогне да разделим облаците още повече, когато стартира през 2018 г. Тъй като способността ни да изследваме атмосферата на екзопланета се подобри, облаците на Венера могат да помогнат ни дешифрираме други скални екзопланети.

„Наистина се свежда до атмосферната характеристика на тези светове, за да се знае какво е това. Това ще бъде от ключово значение в бъдеще ”, казва Хана Уейкфорд, учен по екзопланета в Центъра за космически полети на Годард на НАСА, който изследва атмосферата на светове извън Слънчевата система. „Разбирането на критичните разлики между нашите две планети е наистина важно нещо, което трябва да правим.“

Изгрява ли Венера?

Въпреки че НАСА не е изпращала мисия до Венера от близо 30 години, агенцията следи блуждаещо око на планетата. Галилео и Касини полетяха на път към външните планети и MESSENGER измъкна поглед по пътя към Меркурий.

Всъщност САЩ може би помагат при следващата руска мисия на Венера. По-късно тази седмица екип от спонсорирани от НАСА учени ще се срещне с Института за космически изследвания на Руската академия на науките, за да продължи работата по предложената мисия Венера-Д до близнака на Земята, според неотдавнашно прессъобщение. По-рано тази година Съвместният екип за научна дефиниция на нациите определи своите общи научни цели за планетата, които те очертаха в доклад, публикуван миналия петък.

Водената от Русия мисия, чието пълно име е Венера-Долгоживущая (което означава „дълготрайна“), планира да изпусне кацател на повърхността, като същевременно разполага и орбитал, за да направи свои собствени проучвания. Научните цели на мисията ще се съсредоточат върху ключовите въпроси за атмосферата и как тя взаимодейства с повърхността, според доклад от януари. Сенске, който е съпредседател на екипа, казва, че землището би приличало на руски земевладелци от миналото, оцелявайки няколко часа на повърхността - подвиг сам по себе си.

„Основният въпрос за Венера е за механизмите, които я направиха толкова различна от Земята“, казва членът на руския екип и планетарен учен Михаил Герасимов по имейл. „Съществува глобален практически интерес относно еволюционната тенденция на Земята.“ С други думи, изучаването на Венера би могло да помогне на учените да установят дали Земята също може един ден да се озове на климатичния път без връщане.

Тази глобална тревога е това, което обедини Русия и САЩ заедно предложена мисия на Венера, въпреки променящия се политически климат през последните няколко години. Въпреки че мисията не е потвърдена и няма да стартира чак след 2025 г., Грийн изглеждаше необезпокояван от загрижеността, че американската политика може да повлияе на нейната жизнеспособност. „В известен смисъл науката е онова приятно нещо, което продължава независимо от политиката“, казва той и посочва как учените от двете страни продължават да работят заедно през Студената война. Той подчерта и „прекрасните отношения“ на НАСА с руския си колега, когато става дума за Международната космическа станция.

„Това, което са направили нашите космически нации, като си сътрудничат и работят заедно, наистина заслужава Нобелова награда за мир“, казва той.

Ако все пак се движи напред, Венера-D може да помогне да се изтегли Венера на челните места на планетарната наука, тъй като мисията се стреми да отговори на въпросите за еволюцията на Земята и други обитаеми планети във Вселената. Както посочва Гринсун, „има разлика между размерите на Земята и подобни на Земята.“ Посочването на тази разлика може да ни помогне да разберем кой от световете в орбита на близките звезди е наистина обитаем.

След като беше част от половин дузина неуспешни предложения за мисия на Венера през кариерата си, Гринспон все още е предпазлив, че настоящото предложение за мисия ще даде плод. Но други остават с надежда. "Времето на Венера идва", казва Сенске. „Продължавайте да се настройвате. Мисля, че Венера се издига тук. "