Wykonanie przez artystę powierzchni Wenus. (Shutterstock)

Możemy się wiele dowiedzieć o zmianach klimatycznych od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchniową 450? (temperatura cyklu samooczyszczania piekarnika) i atmosferę zdominowaną przez dwutlenek węgla (96 procent) o gęstości 90 razy większej niż ziemska.

Wenus jest bardzo dziwnym miejscem, całkowicie nie nadającym się do zamieszkania, może poza chmurami znajdującymi się na wysokości około 60 kilometrów Niedawne odkrycie fosfiny może sugerować pływające mikroorganizmy. Ale powierzchnia jest całkowicie niegościnna.

Jednak Wenus prawdopodobnie miała kiedyś klimat podobny do ziemskiego. Zgodnie z najnowszymi modelami klimatycznymi przez większą część swojej historii Wenus miała temperaturę powierzchni podobną do dzisiejszej Ziemi. Prawdopodobnie miał także oceany, deszcz, być może śnieg, może kontynenty i tektonikę płyt, a nawet bardziej spekulacyjnie, być może nawet życie na powierzchni.

Niecały miliard lat temu klimat zmienił się dramatycznie z powodu niekontrolowanego efektu cieplarnianego. Można spekulować, że intensywny okres wulkanizmu wypompował do atmosfery wystarczającą ilość dwutlenku węgla, aby spowodować to wielkie wydarzenie związane ze zmianą klimatu, które wyparował oceany i spowodował koniec cyklu wodnego.

Dowody zmiany

Ta hipoteza twórców modeli klimatu zainspirowała Sarę Khawję, studentkę magisterską z mojej grupy (pod kierunkiem geologa Claire Samson) do poszukiwania dowody w skałach Wenus na to proponowane wydarzenie zmiany klimatu.

Od wczesnych lat 1990. mój zespół badawczy z Carleton University - a ostatnio mój zespół syberyjski z Tomsk State University - tworzyli mapy i interpretowali geologiczną i tektoniczną historię niezwykłej siostrzanej planety Ziemi.

Radzieckie misje Venera i Vega z lat 1970. i 1980. wylądowały na Wenus i zrobiły zdjęcia oraz oszacowały skład skał, zanim lądowniki zawiodły z powodu wysokiej temperatury i ciśnienia. Jednak nasz najbardziej wszechstronny obraz powierzchni Wenus dostarczył Sonda kosmiczna Magellan NASA na początku lat 1990, który wykorzystywał radar do patrzenia przez gęstą warstwę chmur i generował szczegółowe obrazy ponad 98% powierzchni Wenus.

{vembed Y=yUrIzPRI4GE}
Wizualizacja powierzchni Wenus wytworzona przez radar na pokładzie sondy Magellan.

Starożytne skały

Nasze poszukiwania geologicznych dowodów wielkiego wydarzenia związanego ze zmianą klimatu doprowadziły nas do skupienia się na najstarszym typie skał na Wenus, zwanych tesserae, które mają złożony wygląd sugerujący długą i skomplikowaną historię geologiczną. Myśleliśmy, że te najstarsze skały miały największą szansę na zachowanie śladów erozji wodnej, która jest tak ważnym procesem na Ziemi i powinna była wystąpić na Wenus przed wielkim wydarzeniem związanym ze zmianą klimatu.

Biorąc pod uwagę słabą rozdzielczość danych dotyczących wysokości, zastosowaliśmy technikę pośrednią, aby spróbować rozpoznać starożytne doliny rzeczne. Wykazaliśmy, że młodsze strumienie lawy z okolicznych wulkanicznych równin wypełniły doliny na obrzeżach tesser.

Ku naszemu zdziwieniu te wzory dolin tesser były bardzo podobne do wzorców przepływu rzek na Ziemi, co prowadzi do naszej sugestii, że te doliny tesser powstały w wyniku erozji rzek w czasie panujących na Ziemi w warunkach klimatycznych, Mój Grupy badawcze Venus na uniwersytetach w Carleton i Tomsk State badają wypływy lawy po tesserach pod kątem wszelkich geologicznych dowodów przejścia do ekstremalnie gorących warunków.

Część Alpha Regio, wyżyny topograficznej na powierzchni Wenus, była pierwszą cechą Wenus zidentyfikowaną przez radar znajdujący się na Ziemi. (Laboratorium Napędów Odrzutowych, NASA)

Ziemskie analogie

Aby zrozumieć, w jaki sposób wulkanizm na Wenus może spowodować taką zmianę klimatu, możemy spojrzeć na historię Ziemi w poszukiwaniu analogów. Możemy znaleźć analogie w super-erupcjach, takich jak ostatnia erupcja w Yellowstone, która miała miejsce 630,000 XNUMX lat.

Ale taki wulkanizm jest niewielki w porównaniu z dużymi prowincjami magmowymi (LIP), które pojawiają się co około 20-30 milionów lat. Te erupcje mogą spowodować uwolnienie wystarczającej ilości dwutlenku węgla katastrofalna zmiana klimatu na Ziemi, w tym masowe wymierania. Rozważ to, aby dać ci poczucie skali najmniejsze LIP produkują wystarczającą ilość magmy, aby pokryć całą Kanadę na głębokość około 10 metrów. Największa znana LIP wyprodukowała wystarczającą ilość magmy, która pokryłaby obszar wielkości Kanady do głębokości prawie ośmiu kilometrów.

Analogi LIP na Wenus obejmują pojedyncze wulkany o średnicy do 500 kilometrów, rozległe kanały lawy o długości do 7,000 kilometrów, a także powiązane systemy szczelin - gdzie skorupa się rozrywa - do 10,000 XNUMX kilometrów długości.

Jeśli wulkanizm w stylu LIP był przyczyną wielkiego wydarzenia związanego ze zmianą klimatu na Wenus, to czy podobne zmiany klimatyczne mogą się zdarzyć na Ziemi? Możemy sobie wyobrazić scenariusz wiele milionów lat w przyszłości, w którym wiele LIP przypadkowo występujących w tym samym czasie może spowodować, że Ziemia będzie miała takie niekontrolowane zmiany klimatu, prowadzące do warunków takich jak dzisiejsza Wenus.

O autorze

Richard Ernst, Scientist-in-Residence, Earth Sciences, Carleton University (także profesor na Tomsk State University, Rosja), Uniwersytet Carleton

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.