Taiteilijan esitys Venuksen pinnasta. (Shutterstock)
Voimme oppia paljon ilmastonmuutoksesta sisarplaneettamme Venukselta. Venuksen pintalämpötila on tällä hetkellä 450 ℃ (uunin itsepuhdistussyklin lämpötila) ja ilmakehä, jota hallitsee hiilidioksidi (96 prosenttia), jonka tiheys on 90 kertaa maapallon tiheys.
Venus on hyvin outo paikka, täysin asumaton, paitsi ehkä pilvissä noin 60 km missä äskettäin löydetty fosfiini saattaa viitata kelluvaan mikrobielämään. Mutta pinta on täysin epäystävällinen.
Venuksella oli kuitenkin kerran maapallonomainen ilmasto. Tuoreen ilmastomallinnuksen mukaan suuri osa sen historiasta Venuksen pintalämpötilat olivat samanlaiset kuin nykypäivän maapallolla. Siinä oli todennäköisesti myös valtameriä, sade, ehkä lunta, ehkä mantereita ja levytektoniikkaa, ja vielä spekulatiivisemmin, ehkä jopa pinta-elämää.
Alle miljardi vuotta sitten ilmasto muuttui dramaattisesti pakenevan kasvihuoneilmiön seurauksena. Voidaan spekuloida, että voimakas tulivuoren jakso pumpasi ilmakehään riittävästi hiilidioksidia aiheuttaakseen tämän suuren ilmastonmuutostapahtuman, joka haihdutti valtameret ja aiheutti vesikierron lopun.
Todisteet muutoksesta
Tämä ilmastomallintajien hypoteesi innoitti ryhmäni maisteriopiskelijaa Sara Khawjaa (yhteistyössä geotieteilijä Claire Samsonin kanssa) etsimään todisteet Venusian kallioissa tästä ehdotetusta ilmastonmuutostapahtumasta.
1990-luvun alkupuolelta lähtien Carletonin yliopiston tutkimusryhmäni - ja viime aikoina Siperian tiimini Tomskin valtionyliopistossa - ovat kartoittaneet ja tulkinneet maapallon merkittävän sisarplaneetan geologista ja tektonista historiaa.
Neuvostoliiton Venera- ja Vega-tehtävät 1970- ja 1980-luvuilla laskeutuivat Venukseen ja ottivat kuvia ja arvioivat kivien koostumusta ennen laskuajoneuvot epäonnistuivat korkean lämpötilan ja paineen vuoksi. Kattavimman kuvan Venuksen pinnasta on kuitenkin toimittanut NASA: n Magellan-avaruusalus 1990-luvun alussa, joka käytti tutkaa nähdäksesi tiheän pilvikerroksen ja tuottamaan yksityiskohtaisia kuvia yli 98 prosentista Venuksen pinnasta.
Visualisointi Venuksen pinnasta, jonka tutka tuottaa Magellan-avaruusaluksella.
Muinaiset kivet
Etsimme geologista näyttöä suuresta ilmastonmuutostapahtumasta saimme meidät keskittymään Venuksen vanhimpiin kivityyppeihin, nimeltään tesserae, joilla on monimutkainen ulkonäkö, joka viittaa pitkään, monimutkaiseen geologiseen historiaan. Ajattelimme, että näillä vanhimmilla kivillä oli parhaat mahdollisuudet säilyttää todisteet veden eroosiosta, joka on niin tärkeä prosessi maapallolla ja sen olisi pitänyt tapahtua Venuksella ennen suurta ilmastonmuutostapahtumaa.
Heikon resoluution korkeustietojen perusteella yritimme tunnistaa muinaiset jokilaaksot epäsuoralla tekniikalla. Osoitimme, että nuoremmat laavavirrat ympäröiviltä tulivuoren tasangoilta olivat täyttäneet laaksoja tesserien reunalla.
Hämmästykseksemme nämä tesserae-laaksomallit olivat hyvin samanlaisia kuin jokien virtauskuviot maapallolla, mikä johti ehdotuksemme, että nämä tesserae-laaksot muodostuivat jokien eroosion aikana maan kaltaisissa ilmasto-olosuhteissa. Minun Venuksen tutkimusryhmät Carletonin ja Tomskin osavaltion yliopistoissa tutkivat tesserae-laavavirran jälkeisiä geologisia todisteita siirtymisestä erittäin kuumiin olosuhteisiin.
Osa Venuksen pinnalla sijaitsevasta topografisesta vuoristoalueesta Alpha Regio oli ensimmäinen Venuksen piirre, joka tunnistettiin maapohjaisesta tutkasta. (JET Propulsiolaboratorio, NASA)
Maan analogiat
Jotta voisimme ymmärtää, kuinka Venuksen tulivuorenpito voisi tuottaa tällaisen muutoksen ilmastossa, voimme etsiä analogeja maapallon historiasta. Voimme löytää analogioita super-purkauksista, kuten viimeinen purkaus Yellowstoneessa, joka tapahtui 630,000 XNUMX vuotta.
Mutta tällainen tulivuori on vähäistä verrattuna suuriin magma-alueisiin (LIP), joita esiintyy suunnilleen 20-30 miljoonan vuoden välein. Nämä purkaustapahtumat voivat vapauttaa tarpeeksi hiilidioksidia aiheuttamaan katastrofaalinen ilmastonmuutos maapallolla, mukaan lukien joukkojen sukupuutto. Harkitse sitä, jotta saat mittakaavan tunteen pienimmät LIP: t tuottavat tarpeeksi magmaa kattamaan koko Kanadan noin 10 metrin syvyyteen. Suurin tunnettu LIP tuotti tarpeeksi magmaa, joka olisi peittänyt Kanadan kokoisen alueen lähes kahdeksan kilometrin syvyyteen.
Venuksen LIP-analogit sisältävät yksittäisiä tulivuoria, jotka ovat jopa 500 kilometriä poikki, laajat laavakanavat, joiden pituus on jopa 7,000 kilometriä, ja niihin liittyy myös rift-järjestelmiä - joissa kuori irtoaa - jopa 10,000 kilometriä.
Jos LIP-tyyppinen tulivuori oli syy Venuksen suurelle ilmastonmuutostapahtumalle, voisiko vastaava ilmastonmuutos tapahtua maapallolla? Voimme kuvitella tulevaisuudessa miljoonien vuosien skenaarion, jolloin useat satunnaisesti samanaikaisesti esiintyvät LIP: t saattavat aiheuttaa maapallolle tällaisen pakenevan ilmastonmuutoksen, joka johtaa olosuhteisiin, kuten nykyinen Venus.
kirjailijasta
Richard Ernst, tutkija-in-Residence, Earth Sciences, Carleton University (myös professori Tomskin valtionyliopistossa, Venäjä), Carleton University
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
