Venüs Yarışı: Dünya'nın toksik ikizinde ne keşfedeceğiz

Bilim adamları Venüs'e geri dönmek istiyor, böylece neden keyifli bir gezegenden ateşli ve daralan bir cehennem çukuruna dönüştüğünü bulmaya çalışabilirler.

Venüs Yarışı: Dünya'nın toksik ikizinde ne keşfedeceğiz
Venüs Yarışı: Dünya'nın toksik ikizinde ne keşfedeceğiz

Bilim adamları Venüs'e geri dönmek istiyor, böylece neden keyifli bir gezegenden ateşli ve daralan bir cehennem çukuruna dönüştüğünü bulmaya çalışabilirler.

Zehirli bir ikizimiz var. Venüs, hem büyüklükte hem de uzaktaki Dünya'ya en yakın gezegendir, ancak yüzey koşulları daha farklı olamazdı. Bir gezegen, bol yaşama ev sahipliği yapar; Diğeri cehennem gibi sıcak, dünyada bir kilometrenin altında bir kilometreye eşdeğer bir yüzey basıncı yaratan bir karbon dioksit atmosferi tarafından boğulmuş.

Ancak, işler her zaman bu şekilde değildi. Bir zamanlar, Venüs dünyaya benzer bir iklime sahip olabilirdi, su okyanusları ve plaka tektoniği ile tamamlandı.

Venüs'te neyin yanlış gittiğini bulmak, gezegeni keşfetmek için yapılan görevlerdeki yeni bir dalgalanmanın ardındaki soru. Gezegenlerin nasıl yaşanabilir hale geldiğine dair yeni bir ışık tutabilecek bir çaba ve hatta kozmosun herhangi bir yerinde yaşam arayışımıza rehberlik edebilecek bir çaba.

Son 20 yılda, Venüs'ün keşfi lehine düştü. Mars, Jüpiter, Satürn ve Pluto'ya yapılan görevler manşetlere hükmediyordu ve zavallı yaşlı Venüs unutulmuş bir gezegen haline geldi. Ancak bu her zaman böyle değildi. Aslında, uzay araştırmalarının ilk günlerinde, Venüs ilk hedefimizdi…

Erken kaşifler

1962'de NASA'nın Mariner 2 uzay aracı, başka bir gezegene rastlayan ilk uzay rotası olan Venüs'ü geçti. Beş yıl sonra, Sovyet Venera 4 sondası Venüs atmosferine girdi ve başka bir dünyanın atmosferine giren ilk kişi oldu.

Aynı yıl, NASA'nın Mariner 5'i uzay ajansının başarılı ikinci uçuş görevine başladı. Venüs'ün keşfi tüm hızıyla oldu.

NASA'nın Mariner 2'si 1962'de Venüs'ü geçti ve başka bir gezegenle karşılaşan ilk uzay rotasıydı © NASA
 
Bunun ardından, ilk bakışta kendi bakışımıza çok benzeyen bu gezegen hakkında daha fazla bilgi edinmek için bazı başarısızlıklar, ancak bazı başarısızlıklar, ancak çoğunlukla başarılar yaşandı. Ancak 1980'lerden itibaren, hız önemli ölçüde yavaşladı. NASA'nın Venüs'e son adanmış görevi 1989'da başlatılan Magellan uzay aracıydı.

Bu bırakmanın nedeni? Veriler ikiz gezegenimizden geri dönmeye başladığında, gökbilimciler yüksek sıcaklıkları, atmosferi boğucu ve yüzeydeki kraterleri çarptığını, Venüs'ün biyolojik ve jeolojik olarak öldüğünü ve bu nedenle dünya dışı yaşamı arayan bilim insanlarına sınırlı ilgi gösterdiğinin kanıtı olarak yorumladılar. Dünya benzeri jeoloji.

Örneğin, Venüs'ün çarpma kraterlerinin çoğunun bozulmamış durumu, gezegenin tarihindeki bir tür küresel, volkanik olayın gezegene tamamen yeniden temas ettiğini ve bunun jeolojik aktivitede dramatik bir düşüşe yol açtığını öne süren nispeten genç bir yüzeye işaret etti.

    Artık Pluto için Venüs için yaptığımızdan daha iyi topoğrafya haritalarımız var, bu yüzden güncelleme zamanı geldi.  Dr Sue Smrekar

Ancak bu fikir hala tartışma için hazır. NASA'nın Jet Propulsion Lab'ında gezegensel bir jeofizikçi olan Dr. Sue Smrekar ve kendinden itiraf eden 'Venusophile' diyen “O zamandan beri, pek çok insan [bilgisayar] modellemesi yaptı.

Büyük bir olay yerine, Smrekar, “etki krater rekorunu üretmek için“ sabit durum ”olabilir [daha küçük ve tekrar eden] volkanizma süreçleri.” Bu tartışmayı düzenlemek ve Venüs'ün tarihinin gerçek hikayesini keşfetmek, arkasındaki motivasyondur. Smrekar tarafından yönetilen ve VERITAS adlı bir NASA görevi önerildi.

Aynı gezegen, farklı iklim

Bugün, Venüs'te ortalama yüzey sıcaklığı 462 ° C'dir. Ancak gezegen her zaman böyle sıcak bir karışıklık değildi. Güneş Sistemi ilk aşamalarında, dört buçuk milyar yıl önce, işler farklı görünüyordu.

Londra'daki Kraliyet Holloway'deki Dr. Richard Ghail , Venüs'e önerilen bir Avrupa Uzay Ajansı (ESA) görevinin öncüsü bilim adamı olan Londra, Royal Holloway'da “Su ve hoş bir iklim göreceksiniz” diyor. , EnVision adını aldı.

Dünya ve Venüs büyüklük bakımından oldukça aynıdır ve onlara 'ikiz gezegenlerin' taklidini verir © NASA

 

İki milyar yıl sonra, farklı bir hikayeydi. Ghail, Mars'ın temelde öldüğünü ve Dünya'nın donmuş bir kartopu olduğunu söyledi. Dünya bir gezegen olarak aktifti, jeolojik anlamda, ama Jüpiter'in ayının Avrupa günümüzde nasıl göründüğüne benzer şekilde donmuş katı.

Ghail, “Venüs muhtemelen Dünya'nın sıcak bir versiyonuna benziyordu” diyor. “Hala okyanusları vardı ama buharlaşıyorlardı… gerçekten tatsızlaşmaya başlıyordu.” Bu noktada, bu üç gezegenin de biyolojik olarak mahkum olduğunu düşünürdünüz. Ve yine de, Dünya bundan çıktı ve yaşamın ortaya çıktığı bu yeni aşamaya girdi ”diye ekliyor.

Venüs'ün jeolojik tarihini anlamak, iki gezegenin zıt servetlerini bir araya getirmek için çok önemli olacaktır. Venüs'ün bugün jeolojik olarak aktif olduğu bilinmemekle birlikte, geçmiş volkanik aktivite kalıpları gezegen hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardım etmede hayati bir ipucu olacaktır.

Venüs'ün Keşfi: Şimdiye kadarki önemli noktalar

  • Aralık 1962
    NASA'nın Mariner 2'si, Venüs atmosferi hakkında bilgi geri gönderen Venüs'ün - veya herhangi bir gezegenin - ilk başarılı uçuş göreviydi.
  • Ekim 1967
    Venera 4, Venüs'ün ilk başarılı Sovyet görevidir. Uzay sondası gezegenin atmosferinin ilk kimyasal analizini yapar ve çoğunlukla karbondioksit olduğunu ortaya çıkarır.
  • Temmuz 1972
    Sovyet Venera 8, Venüs yüzeyine başarıyla iniş yapan ilk uzay rotasıdır. 50 dakika boyunca verileri geri gönderir.
  • Ekim 1975
    Venera 9, Venüs'ün yörüngesine giren ilk uzay aracıdır, beraberindeki arazi, başka bir gezegenin yüzeyinden fotoğraf gönderen ilk kişidir.
  • Aralık 1978
    Pioneer Venus 1, NASA'nın ilk Venüs yörüngesidir ve gezegenin yüzeyini haritalamak ve manyetik alanını ölçmek gibi çeşitli görevleri yerine getirir.
  • Haziran 1985
    Sovyet uzay sondaları Vega 1 ve Vega 2, gezegenin yerçekimini Halley Comet'in bir uçuşu için kullanmak için kullanmadan önce toprakları Venüs'e gönderiyor.
  • Ağustos 1990
    NASA'nın Magellan uzay aracı, gezegenin tüm yüzeyinin yüksek çözünürlüklü radar haritalamasını gerçekleştirerek dört yıl boyunca kaldığı Venüs çevresine girer.
  • Nisan 2006
    ESA'nın Venus Express'i Venüs'ün etrafına girer ve gezegenin atmosferik dinamikleri hakkında uzun vadeli gözlemler yapan ilk uzay aracıdır. Gezegenin güney kutbunda bir ozon tabakası, yıldırım ve kocaman, şekil değiştiren bir girdap için kanıt bulur.
  • Aralık 2015
    Japon Akatsuki uzay sondası, 2010'daki önceki başarısız bir denemeden sonra Venüs'ün etrafında yörüngeye giriyor. Şu anda gezegenin atmosferik dinamiklerini ve bulut yapısını inceliyor.

Volkanizma miktarı, örneğin Venüs'ün atmosferindeki toksik kükürt dioksit miktarıyla ilişkilendirilebilir; bu da yaşanmaz olmasının temel nedenidir. Smrekar, “Sonuçta, neden Venüs ve Dünya'nın farklı olduğunu anlamak istiyoruz” diyor.

Venüs'ün yüzeyi, NASA'nın 1989 Magellan misyonundan bu yana eşlenmedi. Smrekar, “Artık Pluto için Venüs için yaptığımızdan daha iyi topoğrafya haritalarımız var, bu yüzden güncelleme zamanı” diyor.

VERITAS (Venüs Emissivitesi, Radyo Bilimi, InSAR, Topografya ve Spektroskopi) buraya gelir.

Ajansın Keşif Programı (Güneş Sistemi'ni keşfetmek için daha düşük maliyetli bir dizi görev) tarafından finanse edilmekte olan bu görevin amacı, yüksek çözünürlüklü topografya üretmek için gezegenin termal özelliklerinin radarını ve ölçümlerini kullanmaktır. Gezegenin tüm yüzeyindeki kaya türleri hakkında haritalar ve bilgiler.

Bu, Venüs'ün volkanik geçmişinin doğasını saptamaya yardımcı olacak, aynı zamanda hiç tabak tektoniği olup olmadığı ve suyun tarihinde nasıl bir rol oynadığı sorusuna cevap verecektir.

Venüs'teki Maxwell Montes dağ silsilesi gezegenin en yüksek noktası olan Skadi Mons'u içerir © NASA

 

Venüs'ün yüzeyinde bir avuç kocaman plato var. Smrekar, “Bu özellikler kompozisyondaki ve Dünyadakilerle benzerlik gösteriyorsa, bize Venüs'ün bazı dünya benzeri işlemlerden geçtiğini ve suyun [Venüs] yüzeyini şekillendirmede gerçekten önemli olduğunu söylüyor” diyor Smrekar.

Venüs'teki kaya türlerini inceleyerek, suyun bir zamanlar orada olup olmadığını keşfedebileceğimizi de ekliyor. Örneğin, bazı kaya türleri yalnızca lav suyla karşılaştığında oluşturulabilir. Bu arada, Venüs'ün yüzeyinin kıta benzeri özelliklere bölünmüş olup olmadığını incelemek bir zamanlar plaka tektoniğine sahip olup olmadığını gösterecektir.

Dünyada, plaka tektoniği karbon döngüsünde atmosferdeki karbon dioksitin giderilmesine yardımcı olarak önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, Venüs'teki plaka tektoniğinin eksikliği, bu gezegenin atmosferinin neden Venüs'ün kaçak sera etkisinden sorumlu olan bu kadar karbon dioksit (yüzde 96,5) içerdiğini açıklamaya yardımcı olabilir.

Başa baş: Venüs ve Dünya

Güneş'ten ortalama uzaklık

Venüs: 108.200.000 km

Dünya: 149.600.000km

yarıçap

Venüs: 6.052km

Dünya: 6,371km

kitle

Venüs: 4.87 × 10 24 kg

Toprak: 5.97 × 10 24 kg

Ortalama yüzey sıcaklığı

Venüs: 462 ° C

Dünya: 14 ° C

Atmosferdeki karbondioksit oranı

Venüs: Yüzde 96.5

Dünya: Yüzde 0,04

Yüzey basıncı

Venüs: 92 bar

Dünya: 1,01 bar

 

VERİTAŞ, Venüs'ü keşfetmek için önerilen görevlerden sadece bir tanesidir. NASA'nın Keşif Programında bir diğeri ise DAVINCI (Noble Atmosfer Venüs'ün Soygaz, Kimya ve Görüntüleme Araştırması).

Eğer seçildiyse, bu görev atmosfere bir iniş sondasının düşürülmesini ve kimyasal bileşimin yüksek doğrulukta yüzeye ölçülmesini, Venüs atmosferinin kökeni ve evrimi hakkında bilgi sağlamayı ve bunun neden farklı olduğu sorusunun yanıtlanmasını içerecektir. Dünya'ya.

DAVINCI, 2015 teklif turunda Psyche ve Lucy’nin iki misyonunu kaybetti, ancak bu yıl temmuz ayında tekrar gönderildi.

Bu arada, Keşif Programına bağlı olmayan bir başka NASA projesi de LLISSE (Uzun Ömürlü Yerinde Güneş Sistemi Gezgini). Bu, 2017 yılında, önceki görevlerin tutanaklarının aksine, Venüs yüzeyinde günlerce hayatta kalabilecek küçük toprak ve aletlerin geliştirilmesi projesi olarak başladı.

NASA'nın Planet Bilimleri Bölümü başkanı ve NASA'nın bir parçası olan Dr. Lori Glaze , “Bu yetenek, zaman içinde koşulların nasıl değiştiğini görerek bize Venüs'ün atmosferinde meydana gelen dinamik süreçler hakkında yeni bir fikir vermemizi sağlayarak Venüs anlayışımızı değiştirecek” diyor. LLISSE'i destekleme çabaları.

“Böyle bir bilgi, Venüs'ün geçmişinde su tarihine ve muhtemelen yaşanabilir dönemlere ulaşmak için çok önemlidir. Ancak bu, 470 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda hayatta kalabilen elektronikler gerektiriyor. ”

Standart, silikon elektroniği bu şartlar altında hızlı bir şekilde parçalanır, böylece LLISSE en son silisyum karbür yarı iletkenlerini kullanır. Amaç, Venüs'ün yüzeyinde bir sondaya sahip olmak ve gezegenin hava durumu hakkında yerinde veri toplamak - uzay araştırmaları için atılmış bir an olacak bir şey.

Gelecekteki görünüm

Halen, bu görevlerin hiçbiri taşa oturmuyor. NASA'nın 2019'daki Keşif Programında önerilen tüm Güneş Sistemi görevlerinden beşi, bir sonraki gelişim aşamasına ulaşacak ve biri 2021 için başlatılan bir lansmanla sonuçta ilerleyecektir. Bu arada, LLISSE probunun hazır olması umulmaktadır. 2023'te gidin, muhtemelen başka bir görevle Venüs'e götürüldü.

ESA ayrıca Venüs yüzeyini radar kullanarak incelemek istiyor. EnVision uzay aracı dört yılını gezegenin yörüngesinde geçirerek ne kadar volkanizmanın gerçekleştiğini ve yüzeyin hareket edip etmediğini ve gezegenin iç yapısını karakterize ederek bakacaktı.

Burada görselleştirilen LLISSE sondası, 2023'te fırlatılmak üzere tasarlanmıştır ve Venüs'ün yüzeyinde hayatta kalabilmektedir © NASA / GRC

Tüm bunlar Venüs ile Dünya arasındaki farkların - ve benzerliklerin - daha detaylı bir resmini oluşturmaya yardımcı olacaktır. Venüs verilerinin Dünya için sahip olduğumuz jeolojik verilere benzer bir çözünürlükte olacağı gerçeğine değinen Ghail, “Dünya ile gerçek karşılaştırmalar yapmak gerçekten heyecan verici olurdu” diyor.

EnVision misyonunun bir kısmı, yüzeyin görüntülerini Dünya'ya geri gönderen Sovyet Venera topraklarını tespit etmeye çalışmayı içerecektir. Ghail, “Nerede olduklarını [yüzeye çarptıktan sonra] belirlemek ve ardından görüntüleri anlamlandırmak için yakın çevrelerini resmetmek istiyoruz” diyor.

Bu, araştırmacıların, toprak sahiplerinin analiz ettiği kayaların kimyasını Venüs üzerinde belirli bir bölgeye bağlamasını sağlayacaktır.

Hedef Venüs: Keşif geleceği

  1. Shukrayaan-1
    Olası lansman tarihi: 2020'lerin başında
    Uzay ajansı: ISRO (Hindistan)
    Görevin amacı: Orbiter, Venüs'ün yüzeyini ve atmosferini incelemek için potansiyel olarak radar, bir plazma dalgası detektörü ve bir bulut izleme kamerası dahil.
  2. VERITAS
    Olası lansman tarihi: 2021
    Uzay ajansı: NASA
    Görevin amacı: Gezegenin yüzeyinde küresel, yüksek çözünürlüklü topografya ve kaya tipi haritaları yakalamak için Orbiter.
  3. DA VİNCİ
    Olası lansman tarihi: 2021
    Uzay ajansı: NASA
    Misyonun amacı: Venüs'ün atmosferinin tarihini anlamak ve alt atmosferdeki kimyasal süreçleri incelemek için araştırma sondajı.
  4. LLISSE
    Olası lansman tarihi: 2023
    Uzay ajansı: NASA
    Misyonun amacı: Venüs yüzeyinde günlerce hayatta kalabilen, gezegenin hava durumu hakkında bilgi toplayan küçük bir sonda.
  5. EnVision
    Olası lansman tarihi: 2032
    Uzay ajansı: ESA
    Misyonun amacı: Orbiter, Venüs'ün atmosferini, tarihini ve iklimini radar görüntüleme kullanarak incelemek için.
  6. Venera-D
    Olası lansman tarihi: 2026 - 2031
    Uzay ajansı: Roscosmos (Rusya)
    Misyonun amacı: Orbiter, gezegenin atmosferinin detaylı gözlemleri için; Lander, yüzeyde en az iki saat geçirmek için.

EnVision şu anda 2021 baharında sona erecek olan ilk çalışma aşamasındadır. Seçilirse, 2032'de başlayacak ve beş aylık bir yolculuktan sonra Venüs'e gelecek. Ancak NASA ve ESA, gözlerini Venüs'teki tek uzay ajansı değil.

Rusya gezegeni keşfetmeye devam etmek istiyor, yörünge ve bir arazi işçisi içeren önerilen bir görev olan Venera-D ile devam etmek istiyor. Hint Uzay Araştırmaları Örgütü (ISRO) da Shukrayaan-1 adında bir yörünge planlıyor.

Tüm bu görevler, Venüs'ün Dünya'dan nasıl bu kadar farklı olduğu sorusunu cevaplamamıza yardımcı olacağımıza söz veriyor. Ama aynı zamanda daha büyük bir soruya göz kulaklar: kozmosun başka bir yerinde yaşam var mı? Bir gezegeni yaşanabilir kılan süreçler hakkında daha iyi bir fikre sahip olduğumuzda, dış gezegen avcıları, diğer dünyalardaki hayatı nerede arayacakları konusunda daha iyi bir fikre sahip olacaklar.

Arecibo'daki Porto Riko Üniversitesi'nde Gezegensel Yaşanabilirlik Laboratuvarı direktörü Prof Abel Méndez , “Venüs'e ne olduğunu ve bu kaderin ne kadar yaygın olduğunu anlamamız gerekiyor.” diyor.

Burada görselleştirilen Venüs Express, Güneş'ten ikinci gezegeni keşfetmek için ilk ESA göreviydi © ESA / AOES Medialab

Gökbilimciler dış gezegen atmosferlerini tespit etme ve ölçme yeteneklerini geliştirdikçe daha fazla ipucu gelecek. Méndez, “Şu anda Dünya'dan Venüslerden söz edemeyiz” diyor. İki gezegen arasındaki temel fark, Venüs'ün boğucu, ekstra kalın atmosferi. Bu [kalınlık] “Dünya çapındaki herhangi bir gezegen için henüz ölçemediğimiz bir şey, ancak daha da yaklaşıyoruz” diyor.

Gökbilimciler, dış gezegen atmosferleri hakkında daha fazla bilgiye sahip olduklarında, bunun yaşanabilirliğinin ne kadar muhtemel olacağına dair daha iyi bir tahmin elde etmek için bunu gezegenin ana yıldızına olan mesafesinin ölçümleriyle birleştirebilecekler.

Çünkü, Dünya ve Venüs'ün gösterdiği gibi, mesafe her şey değildir. Méndez, “Venüs benzeri bir atmosfere sahip dünya bile yaşam için çok sıcak olacak” diyor.

Kozmosta kaç tane Venüs bulunduğunun ve neden birbirine bu kadar yakın iki gezegenin böylesine büyük ölçüde farklı kaderlere sahip olabileceğine dair kesin cevaplar vermemiz biraz zaman alabilir, ancak dünyanın astronomlarının bakışlarının nihayet geri döndüğü görülüyor. En yakın komşumuza doğru. Bazen, en ilginç şeylerin burnumuzun altında yattığı ortaya çıkıyor.


Abigail Beall tarafından..