Kunne mikrober påvirke Venus 'klima?

Sammensat billede af Venus 'atmosfære fra den japanske sonde Akatsuki (Venus Climate Orbiter). Mørke pletter i atmosfæren er stadig uforklarlige, men ser ud til at påvirke planetens albedo og klima. Billede via Institute of Space And Astronautical Science / Japan Aerospace Exploration Agency / University of Wisconsin-Madison.

På trods af at være Jordens nærmeste planetariske nabo, er Venus stadig bogstaveligt tættet med mysterier. Selv om flere rumfartøjer har kredset og landet om denne helvede verden, foretager de ekstreme forhold sådanne besøg, i det mindste overfladen, meget kort. Men en af ​​Venus 'mest interessante anomalier er højere op: ulige mørke pletter i den øvre atmosfære, som stadig ikke er blevet forklaret.

Nu viser en ny undersøgelse, at disse programrettelser - kaldet "ukendte absorbere" - ser ud til at være knyttet til Venus 'klima og albedo.

Den peer-vurderede undersøgelse blev offentliggjort i The Astronomical Journal den 26. august 2019.

Plasterne er sammensat af små partikler, der opsuge det meste af ultraviolet og noget af det synlige lys fra solen, der påvirker planetens albedo og energibudget.

Albedo ændrer sig i de øverste skylag i Venus 'atmosfære, set af Venus Express og Akatsuki mellem 2006 og 2017. Billede via Yeon Too Lee et al / The Astronomical Journal.

Disse ændringer i reflektionsevnen af ​​Venus 'evigvarende skydække påvirker derefter Venus' vejrmønster og klima. Ligesom Jorden drives Venus 'vejr af solstråling. Som beskrevet i den nye undersøgelse har videnskabsmænd nu en bedre idé om, hvordan det vejr påvirkes af skiftende refleksionsevne i skyerne. Forskerne brugte en pakke satellitter til at overvåge de langsigtede variationer i ultraviolet lys. Som Sanjay Limaye, en planetvidenskabsmand ved University of Wisconsin, forklarede:

Forskellen mellem Jorden og Venus er, at på Jorden absorberes det meste af energien fra solen på jordoverfladen, mens på Venus afsættes det meste af varmen i skyerne.

Venus 'albedo var blevet observeret at falde med cirka halvdelen mellem 2006 og 2017, før den derefter vendte tilbage til det normale. Dette påvirkede den øvre atmosfære, inklusive variationer i "superrotationen", som drives af vinder, der overstiger 200 miles i timen (322 km / t). Dette er bevis for en forbindelse mellem solvarme og de kraftige vindstød, der understøtter dynamikken i planetens øvre atmosfære. Ifølge Mark Bullock fra Southwest Research Institute:

Hvad der virkelig slog mig ved dette papir, er, at det viser, at Venus klima har decadal lange klimavariationer, ligesom Jorden. Endnu mere forbløffende er styrken ved klimasvingningen på Venus meget større end Jordens langsigtede variationer.

Venus som set i ultraviolet af Pioneer-Venus Orbiter i 1979. Billede via NASA / Phys.org.

Limaye tilføjet:

Det er et slående resultat. Det antyder, at noget ændrer sig. Vi kan se ændringen i lysstyrke. Hvis albedoen ændrer sig, driver noget disse ændringer. Spørgsmålet er, hvad er årsagen?

Selvom det er vist, at plasterne kan påvirke Venus 'klima og albedo, vides det stadig ikke nøjagtigt, hvad de er . Forskellige teorier er blevet postuleret, som Yeon Joo Lee, seniorforfatter af det nye papir, bemærkede:

Partiklerne, der udgør de mørke pletter, er blevet antydet at være jernchlorid, allotroper af svovl, disulfuroxid og så videre, men ingen af ​​disse er indtil videre i stand til at forklare deres dannelses- og absorptionsegenskaber tilfredsstillende.

Lee stillede yderligere spørgsmål om Venus 'atmosfæriske dynamik:

Påvirker ultraviolet sollys Venus 'skydække? Er kosmiske stråler - subatomære partikler fra rummet, der kontinuerligt regner ned på alle planeter - påvirker skydækket ved at udløse sky nucleation? Ville det planetære svovldioxid påvirke dannelsen af ​​svovlsyresky?

Den mest fristende mulighed for at forklare de mørke pletter er, at de er sammensat af mikroorganismer, svarende til dem, der bebor Jordens øvre atmosfære. Billede via Limaye et al, doi: 10.1089 / ast.2017.1783 / Sci-News.

Men der er en anden mulighed - også nævnt af ikke mindre end biofysiker Harold Morowitz og astronom Carl Sagan - at partiklerne i plasterne kunne være et mikroskopisk liv . Ja, mikrober, der flyder i den øverste atmosfære af den varmeste planet i solsystemet. Dette lyder muligvis langsigtet, især for Venus, men Limaye selv bemærkede, at observationer indikerer, at partiklerne er omtrent samme størrelse og har de samme lysabsorberende egenskaber som mikroorganismer, der findes i Jordens atmosfære. Dette er ikke bevis på livet, endnu ikke alligevel, men det er en fristende tanke. Forholdene i den øverste atmosfære af Venus er faktisk ganske gæstfri temperatur- og presmæssigt, med mere vanddamp til rådighed.

En tidligere undersøgelse af Limaye genåbnede denne gamle idé. Som han bemærkede:

Venus viser nogle episodiske mørke svovlrige pletter med kontraster op til 30-40% i UV og dæmpet i længere bølgelængder. Disse programrettelser vedvarer i dage og ændrer kontinuerligt deres form og kontraster og ser ud til at være skalaafhængige. Plasterne kan være noget, der svarer til algeopblomstringerne, der forekommer rutinemæssigt i jordens søer og oceaner.

Uanset hvad forklaringen er, er der lige nu stadig mange spørgsmål.

En anden mission vil være nødvendigt for at løse mysteriet med Venus 'mørke plaster, måske ligesom den foreslåede Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP). Billede via Northrop Grumman.

Den eneste måde til definitivt at løse dette mysterium vil være at vende tilbage til Venus, måske med specialiserede CubeSats eller Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP). Ifølge Limaye:

En mulighed for at prøve prøver på Venus-skyer er på tegnebrættet - Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP) - et håndværk, der flyver som et fly, men flyder som en blimp og kunne forblive højt i planetens skylag i op til et års samling data og prøver. En sådan platform kunne omfatte instrumenter som Raman Lidar, meteorologiske og kemiske sensorer og spektrometre. Det kunne også indeholde en type mikroskop, der er i stand til at identificere levende mikroorganismer.

Nederste linje: Forskere har fundet, at usædvanlige mørke pletter i Venus 'atmosfære påvirker klodens klima, men de ved ikke, hvad disse plaster faktisk er. Nogle undersøgelser antyder, at de kan være sammensat af mikrober.

Kilde: Langvarige variationer af Venus's 365 nm Albedo observeret af Venus Express, Akatsuki, MESSENGER og Hubble-rumteleskopet

Kilde: Venus 'spektrale signaturer og potentialet for liv i skyerne

Via University of Wisconsin-Madison News