En kunstner gjengivelse av Venus overflate. (Shutterstock)
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for tiden en overflatetemperatur på 450? (temperaturen i en ovns selvrensende syklus) og en atmosfære dominert av karbondioksid (96 prosent) med en tetthet som er 90 ganger større enn jordens.
Venus er et veldig rart sted, helt ubeboelig, bortsett fra kanskje i skyene rundt 60 kilometer der den nylige oppdagelsen av fosfin kan tyde på flytende mikrobielt liv. Men overflaten er totalt ugjestmild.
Imidlertid hadde Venus en gang sannsynligvis et jordlignende klima. I følge nyere klimamodellering, for mye av historien Venus hadde overflatetemperaturer som ligner på dagens jord. Det hadde sannsynligvis også hav, regn, kanskje snø, kanskje kontinenter og platetektonikk, og enda mer spekulativt, kanskje til og med overflateliv.
For mindre enn en milliard år siden endret klimaet seg dramatisk på grunn av en løpsk drivhuseffekt. Det kan spekuleres i at en intensiv periode med vulkanisme pumpet nok karbondioksid ut i atmosfæren til å forårsake denne store klimaendringshendelsen som fordampet havene og forårsaket slutten på vannsyklusen.
Bevis for endring
Denne hypotesen fra klimamodellerne inspirerte Sara Khawja, en masterstudent i gruppen min (co-supervised with geoscientist Claire Samson), til å se etter bevis i venusianske bergarter for denne foreslåtte klimatiske endringshendelsen.
Siden begynnelsen av 1990-tallet har forskerteamet mitt på Carleton University - og i det siste mitt sibiriske team ved Tomsk State University - kartlagt og tolket den geologiske og tektoniske historien til Jordas bemerkelsesverdige søsterplanet.
Sovjetiske Venera- og Vega-oppdrag fra 1970- og 1980-tallet landet på Venus og tok bilder og evaluerte sammensetningen av bergartene, før landers mislyktes på grunn av høy temperatur og trykk. Imidlertid har vårt mest omfattende syn på overflaten av Venus blitt gitt av NASAs Magellan-romfartøy tidlig på 1990-tallet, som brukte radar for å se gjennom det tette skylaget og produsere detaljerte bilder av mer enn 98 prosent av Venus 'overflate.
{vembed Y = yUrIzPRI4GE}
En visualisering av Venus-overflaten produsert av radar ombord på Magellan-romfartøyet.
Gamle bergarter
Vår søken etter geologiske bevis på den store klimaendringshendelsen førte til at vi fokuserte på den eldste typen bergarter på Venus, kalt tesserae, som har et komplekst utseende som tyder på en lang, komplisert geologisk historie. Vi trodde at disse eldste bergartene hadde den beste sjansen for å bevare bevis for vannerosjon, som er en så viktig prosess på jorden og burde ha skjedd på Venus før den store klimaendringshendelsen.
Gitt dårlige høydedata om oppløsningen, brukte vi en indirekte teknikk for å prøve å gjenkjenne gamle elvedaler. Vi demonstrerte at yngre lavastrømmer fra de omkringliggende vulkanske slettene hadde fylt daler i kanten av tesserae.
Til vår forbauselse lignet disse tesserae-dalmønstrene veldig på elvestrømningsmønstre på jorden, noe som førte til vårt forslag om at disse tesserae-dalene ble dannet av elveerosjon i en tid med jordlignende klimatiske forhold. Min Venus forskningsgrupper ved Carleton og Tomsk State universiteter studerer lavastrømmene etter tesserae for noe geologisk bevis på overgangen til ekstremt varme forhold.
En del av Alpha Regio, en topografisk høyde på overflaten av Venus, var den første funksjonen på Venus som ble identifisert fra jordbasert radar. (Jet Propulsion Laboratory, NASA)
Jordens analogier
For å forstå hvordan vulkanisme på Venus kan produsere en slik klimaendring, kan vi se på jordens historie for analoger. Vi kan finne analogier i superutbrudd som det siste utbruddet i Yellowstone som skjedde 630,000 XNUMX år.
Men slik vulkanisme er liten sammenlignet med store vulkanske provinser (LIPs) som forekommer omtrent hvert 20-30 millioner år. Disse utbruddshendelsene kan frigjøre nok karbondioksid til å forårsake katastrofale klimaendringer på jorden, inkludert masseutryddelse. For å gi deg en følelse av skala, bør du vurdere det de minste LIP-ene produserer nok magma til å dekke hele Canada til en dybde på ca. 10 meter. Den største kjente LIP produserte nok magma som ville ha dekket et område på størrelse med Canada til en dybde på nesten åtte kilometer.
LIP-analogene på Venus inkluderer individuelle vulkaner som er opptil 500 kilometer på tvers, omfattende lavakanaler som når opp til 7,000 kilometer, og det er også tilknyttede riftsystemer - der skorpen trekker fra hverandre - opptil 10,000 kilometer lang.
Hvis vulkanisme i LIP-stil var årsaken til den store klimaendringshendelsen på Venus, kunne lignende klimaendringer skje på jorden? Vi kan forestille oss et scenario mange millioner år i fremtiden når flere LIP som tilfeldig forekommer samtidig kan føre til at Jorden har slike løpsk klimaendringer som fører til forhold som dagens Venus.
om forfatteren
Richard Ernst, Scientist-in-Residence, Earth Sciences, Carleton University (også professor ved Tomsk State University, Russland), Carleton University
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
