Esta imagem, que mostra o lado noturno de Vênus brilhando em infravermelho térmico, foi tirada pela espaçonave japonesa Akatsuki. Crédito: JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic
Astrofísicos liderados pela UNIGE e NCCR PlanetS estão investigando o passado de Vênus Para descobrir se nosso planeta irmão Terra tem oceanos.
Vênus pode ser considerado o gêmeo do mal da Terra. À primeira vista, ele tem massa e tamanho semelhantes aos do nosso planeta natal, é feito principalmente de material rochoso, retém um pouco de água e possui uma atmosfera. No entanto, um olhar mais atento revela diferenças surpreendentes entre eles: a espessa atmosfera de dióxido de carbono de Vênus, temperatura e pressão máximas de superfície e enxofre. azedo As nuvens são de fato um contraste gritante com as condições necessárias para a vida na Terra. No entanto, nem sempre é esse o caso.
Estudos anteriores sugeriram que Vênus pode ter sido um lugar mais hospitaleiro no passado, com seus oceanos líquidos e aquosos. Uma equipe de astrofísicos liderada pela Universidade de Genebra (UNIGE) e pelo Centro Nacional de Eficiência em Pesquisa (NCCR) PlanetS, na Suíça, investigou se o gêmeo do nosso planeta realmente passa por períodos mais amenos. Os resultados são publicados na revista temperar natureza, indica que esse não é o caso.
A visão de um artista da superfície e da atmosfera do início de Vênus, há mais de 4 bilhões de anos. Em primeiro plano, está um explorador misterioso que fica surpreso ao ver os oceanos evaporarem completamente no céu. Crédito: © Manchu
Vênus se tornou recentemente um importante tópico de pesquisa para astrofísicos. ESA e NASA Este ano, decidi enviar pelo menos três missões de exploração espacial ao longo da próxima década para o segundo planeta mais próximo do sol. Uma das principais questões que essas missões visam responder é se Vênus hospedou ou não os primeiros oceanos. Astrofísicos liderados por Martin Turbet, pesquisador do Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE e membro do NCCR PlanetS, tentaram responder a essa pergunta com as ferramentas disponíveis na Terra.
“Simulamos os climas da Terra e de Vênus no início de sua evolução, há mais de quatro bilhões de anos, quando a superfície dos planetas ainda estava derretendo”, explica Martin Turbet. “As altas temperaturas que as acompanham significam que qualquer água está presente na forma de vapor, como em uma panela de pressão gigante.”
Usando complexos modelos 3D da atmosfera, semelhantes aos que os cientistas usam para simular o clima atual da Terra e a evolução futura, a equipe estudou como as atmosferas de dois planetas evoluíram ao longo do tempo e se os oceanos poderiam se formar no processo.
“Graças às nossas simulações, pudemos mostrar que as condições climáticas não permitiam que o vapor d’água se condensasse na atmosfera de Vênus”, disse Martin Turbet. Isso significa que as temperaturas nunca caíram o suficiente para que a água em sua atmosfera forme gotas de chuva que podem cair em sua superfície. Em vez disso, a água permaneceu como um gás na atmosfera e os oceanos nunca se formaram. “Uma das principais razões para isso são as nuvens que se formam preferencialmente no lado noturno do planeta. Essas nuvens causam um efeito estufa muito forte que tem impedido Vênus de esfriar tão rápido quanto se pensava”, continua o pesquisador de Genebra.
Pequenas diferenças têm grandes consequências
Surpreendentemente, as simulações da astrofísica também revelam que a Terra poderia facilmente ter sofrido o mesmo destino de Vênus. Se a Terra estivesse um pouco mais perto do sol, ou se o sol fosse tão brilhante em sua “juventude” como é agora, nosso planeta seria muito diferente hoje. É provável que a radiação relativamente fraca do jovem Sol tenha permitido que a Terra esfriasse o suficiente para condensar a água que constitui nossos oceanos. Para Emeline Bolmont, professora da UNIGE, membro do PlaneS e coautora do estudo, “Esta é uma reflexão completa na forma como vemos o que há muito tempo é chamado de ‘Paradoxo do Sol Jovem Fraco’. Há muito tempo é considerado um grande obstáculo ao surgimento de vida na Terra! ”O argumento é que se a radiação do Sol fosse muito mais fraca do que é hoje, teria transformado a Terra em uma bola de gelo hostil à vida. “Mas acontece que, para uma Terra jovem muito quente, esse sol fraco pode na verdade ter sido uma oportunidade inesperada”, continua o pesquisador.
“Nossos resultados são baseados em modelos teóricos e são um bloco de construção importante para responder à questão da história de Vênus”, diz o co-autor do estudo David Ehrenreich, professor do Departamento de Astronomia da UNIGE e membro do NCCR PlanetS. “Mas não seremos capazes de julgá-lo definitivamente em nossos computadores. As observações de três futuras missões espaciais a Vênus serão necessárias para confirmar – ou refutar – nosso trabalho.” Esta perspectiva encanta Emlyn Polmont, para quem “essas questões maravilhosas podem ser abordadas pelo Centro para a Vida no Novo Universo, recentemente estabelecido na Faculdade de Ciências da UNIGE.”
Referência: “A assimetria das nuvens diurnas e noturnas impede oceanos prematuros em Vênus, mas não na Terra” por Martin Turbet, Emeline Polmont, Guillaume Chaverot, David Ehrenreich, Jeremy Leconte e Emmanuel Mark, 13 de outubro de 2021, temperar natureza.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03873-w