Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
En kunstners gengivelse af Venus 'overflade. (Shutterstock)

Vi kan lære meget om klimaændringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på 450? (temperaturen i en ovns selvrensende cyklus) og en atmosfære domineret af kuldioxid (96 procent) med en tæthed på 90 gange Jordens.

Venus er et meget mærkeligt sted, fuldstændig ubeboelig, undtagen måske i skyerne omkring 60 kilometer derhen den nylige opdagelse af fosfin kan antyde flydende mikrobielt liv. Men overfladen er fuldstændig ugæstfri.

Venus havde dog engang sandsynligvis et jordlignende klima. Ifølge nyere klimamodellering for meget af dens historie Venus havde overfladetemperaturer svarende til nutidens jord. Det havde sandsynligvis også oceaner, regn, måske sne, måske kontinenter og pladetektonik og endnu mere spekulativt, måske endda overfladeliv.

For mindre end en milliard år siden ændrede klimaet sig dramatisk på grund af en løbsk drivhuseffekt. Man kan spekulere i, at en intensiv periode med vulkanisme pumpede nok kuldioxid ud i atmosfæren til at forårsage denne store begivenhed om klimaændringer, som fordampede havene og forårsagede slutningen af ​​vandcyklussen.

indre selv abonnere grafik

Bevis for forandring

Denne hypotese fra klimamodellerne inspirerede Sara Khawja, en kandidatstuderende i min gruppe (co-vejledt med geoforsker Claire Samson), til at se efter beviser i venusiske klipper for denne foreslåede klimatiske ændringshændelse.

Siden begyndelsen af ​​1990'erne har mit Carleton University-forskerteam - og for nylig mit sibiriske team ved Tomsk State University - kortlagt og fortolket den geologiske og tektoniske historie på Jordens bemærkelsesværdige søsterplanet.

Sovjetiske Venera- og Vega-missioner fra 1970'erne og 1980'erne landede på Venus og tog billeder og evaluerede sammensætningen af ​​klipperne, før landerne svigtede på grund af den høje temperatur og tryk. Vores mest omfattende syn på Venus 'overflade er dog leveret af NASAs Magellan-rumfartøj i begyndelsen af ​​1990'erne, der brugte radar til at se gennem det tætte skylag og producere detaljerede billeder af mere end 98 procent af Venus 'overflade.

{vembed Y=yUrIzPRI4GE}
En visualisering af Venus overflade produceret af radar ombord på Magellan rumfartøjet.

Gamle klipper

Vores søgning efter geologiske beviser for den store klimaændringsbegivenhed fik os til at fokusere på den ældste stenform på Venus, kaldet tesserae, som har et komplekst udseende, der tyder på en lang, kompliceret geologisk historie. Vi troede, at disse ældste klipper havde den bedste chance for at bevare bevis for vanderosion, hvilket er en så vigtig proces på jorden og burde have fundet sted på Venus inden den store klimaforandringsbegivenhed.

I betragtning af dårlige opløsningshøjdedata brugte vi en indirekte teknik til at forsøge at genkende gamle floddale. Vi demonstrerede, at yngre lavastrømme fra de omkringliggende vulkanske sletter havde fyldt dale i kanten af ​​tesserae.

Til vores forbavselse lignede disse tesserae-dalmønstre meget flodstrømningsmønstre på jorden, hvilket førte til vores forslag om disse tesserae-dale blev dannet af floderosion i en tid med jordlignende klimatiske forhold. Min Venus-forskningsgrupper ved Carleton og Tomsk State universiteter studerer post-tesserae lavastrømme for ethvert geologisk bevis for overgangen til ekstremt varme forhold.

En del af Alpha Regio, en topografisk højland på overfladen af ​​Venus, var den første funktion på Venus, der blev identificeret fra jordbaseret radar.
En del af Alpha Regio, en topografisk højland på overfladen af ​​Venus, var den første funktion på Venus, der blev identificeret fra jordbaseret radar. (Jet Propulsion Laboratory, NASA)

Jordens analogier

For at forstå hvordan vulkanisme på Venus kunne frembringe en sådan ændring i klimaet, kan vi se på Jordens historie for analoger. Vi kan finde analogier i superudbrud som det sidste udbrud i Yellowstone, der fandt sted 630,000 år.

Men sådan vulkanisme er lille sammenlignet med store vulkanske provinser (LIP'er), der forekommer cirka hver 20-30 millioner år. Disse udbrudshændelser kan frigive nok kuldioxid til at forårsage katastrofale klimaforandringer på Jorden, inklusive masseudryddelse. Overvej det for at give dig en følelse af skala de mindste LIP'er producerer nok magma til at dække hele Canada til en dybde på ca. 10 meter. Den største kendte LIP producerede nok magma, der ville have dækket et område på størrelse med Canada til en dybde på næsten otte kilometer.

LIP-analogerne på Venus inkluderer individuelle vulkaner, der er op til 500 kilometer på tværs, omfattende lavakanaler, der når op til 7,000 kilometer, og der er også tilknyttede sprængsystemer - hvor skorpen trækker fra hinanden - op til 10,000 kilometer lange.

Hvis LIP-stil vulkanisme var årsagen til den store klimaforandringsbegivenhed på Venus, kunne lignende klimaforandringer så ske på Jorden? Vi kan forestille os et scenarie mange millioner år fremover, hvor flere LIP'er, der tilfældigt forekommer på samme tid, kan få Jorden til at have en sådan løbsk klimaændring, der fører til forhold som nutidens Venus.

Om forfatterenThe Conversation

Richard Ernst, Scientist-in-Residence, Earth Sciences, Carleton University (også professor ved Tomsk State University, Rusland), Carleton University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.