Dzięki pierwszej pracy, w której zebrano wszystkie znane informacje o planetach takich jak Wenus poza naszym Układem Słonecznym, naukowcy są najbliżej znalezienia odpowiednika „bliźniaka” Ziemi.
Jeśli uda im się go zlokalizować, może to ujawnić cenny wgląd w przyszłość Ziemi i nasze ryzyko rozwoju niekontrolowanego klimatu cieplarnianego, tak jak zrobiła to Wenus.
Naukowcy, którzy napisali artykuł, zaczęli od ponad 300 znanych planet skalistych krążących wokół innych gwiazd, zwanych egzoplanetami. Skrócili listę do pięciu najbardziej podobnych do Wenus pod względem promieni, mas, gęstości, kształtów orbit i, co być może najważniejsze, odległości od swoich gwiazd.
Artykuł, opublikowany w The Astronomical Journal, sklasyfikował również planety najbardziej podobne do Wenus pod względem jasności gwiazd, wokół których krążą, co zwiększa prawdopodobieństwo, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba otrzyma więcej sygnałów informacyjnych dotyczących składu ich atmosfer.
Dzisiejsza Wenus unosi się w gnieździe chmur kwasu siarkowego, nie ma wody i ma temperaturę powierzchni dochodzącą do 900 stopni Fahrenheita – wystarczająco wysoką, by stopić ołów. Używając teleskopu Webba do obserwacji tych możliwych analogów Wenus, czyli „egzoWenus”, naukowcy mają nadzieję dowiedzieć się, czy z naszą Wenus było kiedykolwiek inaczej.
„Jedną z rzeczy, nad którymi się zastanawiamy, jest to, czy Wenus mogła kiedyś nadawać się do zamieszkania” – powiedział Colby Ostberg, główny autor badań i dr UC Riverside. student. „Aby to potwierdzić, chcemy przyjrzeć się najfajniejszej z planet na zewnętrznych obrzeżach strefy Wenus, gdzie otrzymują mniej energii od swoich gwiazd”.
Strefa Wenus to koncepcja zaproponowana przez astrofizyka UCR Stephena Kane’a w 2014 roku. Jest ona podobna do koncepcji strefy nadającej się do zamieszkania, czyli obszaru wokół gwiazdy, w którym może istnieć ciekła woda powierzchniowa.
„Strefa Wenus to miejsce, w którym byłoby zbyt gorąco, aby mieć wodę, ale nie na tyle gorąco, aby atmosfera planety została usunięta” – wyjaśnił Ostberg. „Chcemy znaleźć planety, które wciąż mają znaczącą atmosferę”.
Znalezienie planety podobnej do Wenus pod względem masy jest również ważne, ponieważ masa wpływa na to, jak długo planeta jest w stanie utrzymać aktywne wnętrze, z ruchem płyt skalistych w poprzek jej zewnętrznej powłoki, znanym jako tektonika płyt.
„Wenus ma o 20% mniej masy niż Ziemia, w wyniku czego naukowcy uważają, że może tam nie być żadnej aktywności tektonicznej. Dlatego Wenus ma trudności z usuwaniem węgla ze swojej atmosfery” – wyjaśnił Ostberg. „Planeta po prostu nie może się go pozbyć”.
Innym aspektem aktywnego wnętrza planety jest aktywność wulkaniczna, a dowody odkryte w tym miesiącu sugerują, że Wenus wciąż ma aktywne wulkany. „Duża liczba analogów Wenus zidentyfikowanych w naszym artykule pozwoli nam sprawdzić, czy taka aktywność wulkaniczna jest normą wśród podobnych planet, czy nie” – powiedział Kane, który jest współautorem badania.
Zespół badawczy proponuje zidentyfikowane w artykule planety jako cele dla teleskopu Webba w 2024 roku. Webb jest najdroższym i najbardziej zaawansowanym narzędziem obserwacyjnym, jakie kiedykolwiek stworzono i pozwoli naukowcom nie tylko sprawdzić, czy egzoWenus mają atmosferę, ale także, co one oznaczają. ponownie zrobiony.
Obserwacje Webba mogą ujawnić gazy biosygnaturowe w atmosferze egzoWenus, takie jak metan, bromek metylu lub podtlenek azotu, które mogą sygnalizować obecność życia.
„Wykrycie tych cząsteczek na egzoWenus pokazałoby, że w Strefie Wenus mogą istnieć światy nadające się do zamieszkania i wzmocniłoby możliwość istnienia umiarkowanego okresu w przeszłości Wenus” – powiedział Ostberg.
Obserwacje te zostaną uzupełnione dwiema nadchodzącymi misjami NASA na Wenus, w których Kane odegra aktywną rolę. Misja DAVINCI zmierzy również gazy w wenusjańskiej atmosferze, natomiast misja VERITAS umożliwi trójwymiarowe rekonstrukcje krajobrazu.
Wszystkie te obserwacje prowadzą do ostatecznego pytania, które Kane stawia w większości swoich prac, które próbują zrozumieć rozbieżność klimatyczną Ziemi i Wenus: „Czy Ziemia jest dziwna, czy Wenus jest dziwna?”
„Może być tak, że jedna lub druga ewoluowała w niezwykły sposób, ale trudno na to odpowiedzieć, kiedy mamy tylko dwie planety do analizy w naszym Układzie Słonecznym, Wenus i Ziemię. Eksploracja egzoplanet da nam statystyczną moc do wyjaśnienia różnice, które widzimy” – powiedział Kane.
Jeśli okaże się, że planety z nowej listy rzeczywiście są bardzo podobne do Wenus, oznaczałoby to, że wynik ewolucji Wenus jest powszechny.
„Byłoby to ostrzeżeniem dla nas tutaj na Ziemi, ponieważ niebezpieczeństwo jest realne. Musimy zrozumieć, co się tam wydarzyło, aby upewnić się, że to się nie wydarzy tutaj” – powiedział Kane.