Yakın zamanda yapılan bir araştırma, Venüs’ün bir zamanlar Dünya benzeri levha tektoniğine sahip olduğunu ileri sürerek, Venüs hakkındaki anlayışımızı tersine çevirdi. Venüs’ün mevcut atmosferik bileşiminden elde edilen bu iddia, gezegenin milyarlarca yıl önce yaşamı desteklemiş olabileceğine işaret ediyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL
Brown liderliğindeki bir araştırma ekibi tarafından üretilen simülasyonlar şunu kanıtlıyor: Venüs Bir zamanlar levha tektoniği vardı; bu, gezegende erken yaşam olasılığına ve onun tarihine dair içgörülere kapı açan bir bulgu.
Yeni bir çalışma, bilim adamlarına göre bir gezegenin kavurucu çorak arazisi olan Venüs’ün, bir zamanlar Dünya’nın erken dönemlerinde meydana geldiğine inanılanlara benzer tektonik plaka hareketlerine sahip olabileceği ortaya çıktı. Bu bulgu, Venüs’te erken yaşam olasılığı, onun evrimsel geçmişi ve güneş sisteminin tarihi ile ilgili umut verici senaryolar ortaya koyuyor.
Bilimsel dergide yazı yazmak Doğa AstronomiBrown Üniversitesi araştırmacılarının liderliğindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip, Venüs’ten gelen atmosferik verileri ve bilgisayar modellemesini kullanarak, gezegenin mevcut atmosferinin ve yüzey basıncının bileşiminin ancak plaka tektoniğinin erken bir biçiminin bir sonucu olarak mümkün olabileceğini göstermek için açıklıyor. birden fazla kıtasal levhanın birbirini itmesi, çekmesi ve kayması nedeniyle yaşam için kritik öneme sahip.
Dünya’da bu süreç milyarlarca yıl boyunca yoğunlaşarak yeni kıtalar ve dağlar oluşturdu ve gezegenin yüzey sıcaklığını sabitleyen kimyasal reaksiyonlara yol açarak yaşamın gelişmesine daha elverişli bir ortam yarattı.
Venüs bu kadar kavurucu bir çorak arazi olmasına rağmen, boyut, kütle, yoğunluk ve hacim benzerliklerinden dolayı gezegen genellikle Dünya’nın kız kardeşi olarak anılır. Kredi bilgileri: NASA/JPL
Venüs ve Dünya’nın Jeolojik Yollarını Karşılaştırmak
Dünya’nın en yakın komşusu ve kardeş gezegeni Venüs ise tam tersi yönde hareket etti ve bugün yüzey sıcaklıkları kurşunu eritecek kadar yüksek. Açıklamalardan biri, gezegenin her zaman “durgun bir kapak” olarak bilinen bir şeye sahip olduğu düşünülmüş olmasıdır; bu, yüzeyinin minimum miktarda verim, hareket ve atmosfere salınan gazlarla tek bir plakaya sahip olduğu anlamına gelir.
Yeni makale bunun her zaman böyle olmadığını öne sürüyor. Venüs’ün atmosferindeki nitrojen ve karbondioksitin bolluğunu açıklamak için araştırmacılar, Venüs’ün gezegenin oluşmasından bir süre sonra, yaklaşık 4,5 ila 3,5 milyar yıl önce levha tektoniği yaşamış olması gerektiği sonucuna vardılar. Makale, Dünya’daki gibi bu erken tektonik hareketin, hareket eden levhaların sayısı ve kayma miktarı açısından sınırlı olabileceğini ileri sürüyor. Aynı zamanda Dünya ve Venüs’te de aynı anda gerçekleşiyor olacaktı.
“Büyük resmin çıkarımlarından biri, aynı güneş sisteminde aynı anda iki gezegenin plaka tektoniği rejiminde (bugün Dünya’da gördüğümüz yaşamın oluşmasına olanak sağlayan aynı tektonik mod) çalışan iki gezegene sahip olduğumuzdur” dedi. Çalışmanın baş yazarı Matt Weller, Brown’da doktora sonrası araştırmacı iken çalışmayı tamamladı ve şu anda Houston’daki Ay ve Gezegen Enstitüsü’nde bulunuyor.
Antik Yaşam ve Gezegensel Yaşanabilirlik Üzerine Etkileri
Bu, antik Venüs’te mikrobiyal yaşam olasılığını güçlendiriyor ve aynı güneş komşuluğunda bulunan, hemen hemen aynı büyüklükte ve aynı kütleye, yoğunluğa ve hacme sahip olan iki gezegenin bir noktada eskisinden daha benzer olduğunu gösteriyor. ayrılmadan önce düşündüm.
Çalışma aynı zamanda gezegenlerdeki plaka tektoniğinin sadece zamanlamaya bağlı olabileceği ve dolayısıyla yaşamın kendisinin de olabileceği ihtimalini vurguluyor.
Araştırmanın yazarlarından ve Dünya’da yardımcı doçent olan Alexander Evans, “Şimdiye kadar tektonik durumu ikili bir sistem üzerinden düşündük: ya doğru ya da yanlış ve gezegenin varlığı boyunca ya doğru ya da yanlış” dedi. Brown’da çevre ve gezegen bilimleri. “Bu, gezegenlerin farklı tektonik durumlara girip çıkabileceğini ve bunun aslında oldukça yaygın olabileceğini gösteriyor. Dünya aykırı olabilir. Bu aynı zamanda sürekli yaşanabilir olmaktan ziyade yaşanabilirliğe girip çıkan gezegenlere sahip olabileceğimiz anlamına da geliyor.”
Atmosfer Araştırmalarının Önemi
Bilim insanları yakındaki ayları anlamaya çalışırken bu kavramın dikkate alınması önemli olacaktır. Jüpiterkanıtını gösteren Europa Dünya benzeri plaka tektoniğine sahip — ve makaleye göre uzak ötegezegenler.
Araştırmacılar başlangıçta, uzaktaki ötegezegenlerin atmosferlerinin, erken tarihlerinin güçlü işaretleri olabileceğini göstermenin bir yolu olarak çalışmaya başladılar; daha sonra, eve daha yakın olan bu noktayı araştırmaya karar verdiler.
Modelleri için uç nokta olarak Venüs’ün atmosferine ilişkin güncel verileri kullandılar ve Venüs’ün tüm varlığı boyunca durgun bir kapağı olduğunu varsayarak başladılar. Hızlı bir şekilde, gezegenin mevcut atmosferini yeniden yaratan simülasyonların, mevcut atmosferde mevcut nitrojen ve karbondioksit miktarı ve bunun sonucunda ortaya çıkan yüzey basıncı açısından gezegenin şu anda bulunduğu konumla eşleşmediğini görebildiler.
Araştırmacılar daha sonra gezegenin bugünkü konumuna gelebilmesi için ne olması gerektiğini simüle ettiler. Sonunda, Venüs’ün tarihinin başlarındaki sınırlı tektonik hareketi ve ardından bugün var olan durgun kapak modelini hesaba katarak sayıları neredeyse tam olarak eşleştirdiler.
Genel olarak ekip, çalışmanın atmosferlere ve atmosferlerin geçmişe dair içgörü sağlama yeteneklerine ilişkin konseptin bir kanıtı olduğuna inanıyor.
Evans, “Hâlâ gezegenlerin yüzeylerini tarihlerini anlamak için kullandığımız bu paradigmadayız” dedi. “Gezegenlerin genellikle yüzeyde korunmayan çok eski tarihlerini anlamanın en iyi yolunun atmosfer olabileceğini ilk kez gerçekten gösteriyoruz.”
DAVINCI, atmosferi bulutların üzerinden geçmiş bir kıta olabilecek bir arazinin yüzeyine yakın bir yere kadar keşfetmek için Venüs’ün yüzeyine yakın yüksek sıcaklıklara ve basınçlara göğüs germek üzere bir metre çapında bir sonda gönderecek. Serbest düşüşün son kilometreleri sırasında (burada sanatçının izlenimi gösterilmektedir), sonda ilk kez Venüs’ün en derin atmosferinin muhteşem görüntülerini ve kimya ölçümlerini yakalayacak. Katkıda bulunanlar: NASA/GSFC/CI Laboratuvarları
Yaklaşan Araştırma ve Sonuçlar
Venüs atmosferindeki gazları ölçecek olan NASA DAVINCI misyonları, çalışmanın bulgularının sağlamlaştırılmasına yardımcı olabilir. Bu arada araştırmacılar makalenin gündeme getirdiği önemli bir soruyu derinlemesine incelemeyi planlıyorlar: Venüs’teki levha tektoniğine ne oldu? Makaledeki teori, gezegenin sonuçta aşırı ısındığını ve atmosferinin aşırı kalınlaştığını, bunun da tektonik hareket için gerekli bileşenleri kuruttuğunu öne sürüyor.
Brown’un Dünya, Çevre ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde profesör ve makalenin ortak yazarı Daniel Ibarra, “Venüs’ün enerjisi bir dereceye kadar tükendi ve bu da süreci frenledi” dedi.
Araştırmacılar bunun nasıl gerçekleştiğine dair ayrıntıların Dünya için önemli sonuçlar doğurabileceğini söylüyor.
Weller, “Bu Venüs’ü, onun evrimini ve nihayetinde Dünya’nın kaderini anlamada bir sonraki kritik adım olacak” dedi. “Hangi koşullar bizi Venüs benzeri bir yörüngede ilerlemeye zorlayacak ve hangi koşullar Dünya’nın yaşanabilir kalmasına izin verebilir?”
Referans: Matthew B. Weller, Alexander J. Evans, Daniel E. Ibarra ve Alexandria V. Johnson, 26 Ekim 2023, “Venüs’ün atmosferik nitrojeni antik levha tektoniğiyle açıklandı”, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-023-02102-w
Çalışmaya Purdue Üniversitesi’nden Alexandria Johnson da dahil edildi. Tarafından desteklendi NASAGüneş Sistemi Çalışmaları programı.