Pada tahun 1978, misi NASA Pioneer Venus (alias. Pioneer 12) mencapai Venus ("Saudari Bumi") dan menemukan indikasi bahwa Venus mungkin pernah memiliki lautan di permukaannya. Sejak itu, beberapa misi telah dikirim ke Venus dan mengumpulkan data tentang permukaan dan atmosfernya. Dari sini, sebuah gambar telah muncul tentang bagaimana Venus melakukan transisi dari menjadi planet yang “mirip Bumi” ke tempat yang panas dan neraka seperti sekarang ini.
Semuanya dimulai sekitar 700 juta tahun yang lalu ketika peristiwa pelapisan besar-besaran memicu Efek Rumah Kaca yang melarikan diri yang menyebabkan atmosfer Venus menjadi sangat padat dan panas. Ini berarti bahwa selama 2 hingga 3 miliar tahun setelah Venus terbentuk, planet ini dapat mempertahankan lingkungan yang layak huni. Menurut sebuah studi baru-baru ini, itu sudah cukup lama bagi kehidupan untuk muncul di "Saudari Bumi".
Studi ini dipresentasikan kemarin (20 September) di Pertemuan Bersama 2019 Kongres Ilmu Planet Eropa (EPSC-DPS), yang berlangsung dari 15 hingga 20 September di Jenewa, Swiss. Di sinilah Michael Way dan Anthony Del Genio dari NASA Goddard Institute for Space Science (GISS) berbagi pandangan baru tentang sejarah iklim Venus, yang dapat memiliki implikasi dalam pencarian exoplanet yang layak huni.
Demi penelitian mereka, Dr. Way dan Dr. Del Genio membuat serangkaian lima simulasi yang mempertimbangkan seperti apa lingkungan Venus berdasarkan tingkat cakupan air yang berbeda. Ini terdiri dari mengadaptasi model sirkulasi umum 3D yang memperhitungkan perubahan komposisi atmosfer dan peningkatan bertahap dalam radiasi matahari ketika Matahari menjadi lebih hangat selama masa hidupnya.
Dalam tiga dari lima skenario, Way dan Del Genio mengasumsikan bahwa topografi Venus sama dengan saat ini, lautan berkisar dari kedalaman minimum 10 m (~ 30 kaki) hingga maksimum sekitar 310 m ( ~ 1000 kaki) dan sejumlah kecil air terkunci di tanah. Mereka juga mempertimbangkan skenario dengan topografi Bumi dan samudra 310 meter, dan satu lagi di mana Venus seluruhnya tertutup samudera 158 m (~ 500 kaki).
Pada akhirnya, kelima simulasi menunjukkan hal yang sama: bahwa Venus akan mampu mempertahankan suhu yang stabil - dari yang terendah 20 ° C (68 ° F) hingga yang tinggi 50 ° C (122 ° F) - untuk sekitar tiga miliar tahun. Kalau bukan karena serangkaian peristiwa yang menyebabkan 80% permukaan planet muncul kembali (yang menyebabkan outgassing CO² yang terkandung dalam kerak bumi), itu mungkin bahkan dapat dihuni hari ini. Seperti yang dijelaskan Way:
“Hipotesis kami adalah bahwa Venus mungkin memiliki iklim yang stabil selama miliaran tahun. Ada kemungkinan bahwa peristiwa pelapisan ulang dekat-global bertanggung jawab atas transformasi dari iklim mirip Bumi menjadi rumah panas neraka yang kita lihat sekarang.
Semuanya dimulai sekitar 4,2 miliar tahun lalu, beberapa ratus juta tahun setelah Venus terbentuk dan baru saja menyelesaikan periode pendinginan yang cepat. Pada titik ini, dengan asumsi Venus menjalani proses yang sama seperti Bumi, atmosfernya akan didominasi oleh karbon dioksida. Ini perlahan-lahan akan diserap oleh batu silikat untuk membentuk karbonat yang kemudian dikunci di kerak planet.
Sekitar 715 juta tahun yang lalu, menurut studi Way dan Del Genio, atmosfernya akan mirip dengan apa yang ada di Bumi saat ini - terdiri terutama dari gas nitrogen dengan jumlah jejak CO 2 dan metana. Kondisi ini bisa tetap stabil sampai saat ini kalau bukan karena acara outgassing besar-besaran.
Penyebab ini tetap menjadi misteri; Namun, para ilmuwan percaya itu karena peristiwa geologis yang menyebabkan 80% dari planet ini muncul kembali. Ini bisa melibatkan sejumlah besar magma yang menggelembung dan melepaskan CO 2 dalam jumlah besar ke atmosfer. Magma kemudian akan memadat sebelum mencapai permukaan, sehingga menciptakan penghalang yang mencegah CO² untuk tidak diserap kembali. Seperti yang dijelaskan Way:
“Sesuatu terjadi di Venus di mana sejumlah besar gas dilepaskan ke atmosfer dan tidak dapat diserap kembali oleh bebatuan. Di Bumi kita memiliki beberapa contoh outgassing skala besar, misalnya penciptaan Perangkap Siberia 500 juta tahun yang lalu yang terkait dengan kepunahan massal, tetapi tidak ada pada skala ini. Itu benar-benar mengubah Venus. "
Ini akan menjelaskan bagaimana atmosfer Venus menebal ke titik di mana ia lebih padat dari 90 kali Bumi (92 bar dibandingkan dengan 1 bar). Dikombinasikan dengan konsentrasi CO 2 yang tinggi, ini akan menyebabkan Efek Rumah Kaca yang melarikan diri yang akan menjelaskan bagaimana planet ini menjadi tempat neraka yang kita kenal sekarang, di mana suhu permukaan rata-rata 462 ° C (864 ° F).
Ini terbang di hadapan gagasan konvensional tentang kelayakhunian, yang menyatakan bahwa orbit Venus menempatkannya di luar tepi bagian dalam zona layak huni Matahari (HZ) kita. Di dalam "Zona Venus" ini, menurut kebijaksanaan konvensional, sebuah planet menyerap terlalu banyak radiasi matahari untuk dapat mempertahankan air cair di permukaannya. Tetapi seperti yang ditunjukkan Way, simulasi mereka semua menunjukkan sebaliknya:
“Venus saat ini memiliki hampir dua kali radiasi matahari yang kita miliki di Bumi. Namun, dalam semua skenario yang telah kami modelkan, kami telah menemukan bahwa Venus masih dapat mendukung suhu permukaan yang sesuai untuk air cair. "
Temuan ini sejalan dengan penelitian serupa yang dilakukan oleh Way dan Del Genio pada tahun 2016 dengan rekan-rekan dari NASA Goddard Space Flight Center, Planetary Science Institute (PSI), Universitas Uppsala dan Universitas Columbia. Untuk studi ini, tim mereka menciptakan serangkaian simulasi iklim 3D menggunakan data dari Magellan misi yang meneliti bagaimana keberadaan lautan di Venus kuno akan memengaruhi kelayakhuniannya.
Dari ini, mereka menentukan bahwa jika Venus memiliki periode rotasi lebih lambat dari sekitar 16 hari Bumi, iklimnya akan tetap dihuni hingga 715 juta tahun yang lalu. Namun, masih ada dua hal yang tidak diketahui yang perlu diatasi sebelum para ilmuwan dapat mengatakan dengan yakin bahwa Venus dapat dihuni hingga saat ini.
Pertama, para ilmuwan perlu menentukan seberapa cepat Venus didinginkan dan apakah ia mampu mengembunkan air cair di permukaannya. Kedua, masih belum diketahui apakah peristiwa pelapisan kembali global yang mengarah ke transisi Venus adalah peristiwa tunggal atau hanya bagian dari rangkaian yang telah berlangsung selama miliaran tahun.
"Kami membutuhkan lebih banyak misi untuk mempelajari Venus dan mendapatkan pemahaman yang lebih rinci tentang sejarah dan evolusinya," kata Way. “Namun, model kami menunjukkan bahwa ada kemungkinan nyata bahwa Venus bisa dihuni dan sangat berbeda dari Venus yang kita lihat hari ini. Ini membuka semua jenis implikasi untuk planet ekstrasurya yang ditemukan di apa yang disebut 'Zona Venus', yang mungkin sebenarnya menampung air cair dan iklim sedang. "
Pikirkan itu ... seandainya Venus tidak mengalami peristiwa pelapisan masif (atau serangkaiannya), umat manusia hanya perlu melihat di sebelah untuk bukti kehidupan ekstra-terestrial. Dalam hal ini, seandainya Mars tidak kehilangan magnetosfernya 4,2 miliar tahun yang lalu, maka Mars dapat menghasilkan kehidupannya sendiri yang masih ada sampai sekarang. Satu Tata Surya kita bisa saja bukan hanya satu, tetapi tiga planet yang dapat menopang kehidupan (berdekatan dengan itu)!
Temuan-temuan ini cenderung menggembirakan bagi mereka yang percaya bahwa Venus harus terformat suatu hari nanti. Mengetahui bahwa planet ini pernah memiliki iklim yang stabil, dan dapat mempertahankannya terlepas dari orbitnya, secara efektif berarti bahwa setiap teknik ekologi yang kita lakukan di sana akan melekat.
Itu berarti bahwa suatu hari Venus bisa dibuat menjadi dunia yang nyaman yang sebagian besar ditutupi dengan lautan dengan beberapa benua besar dan kepulauan yang luas. Kedengarannya seperti tempat yang Anda tahu?
