Vi kan lære meget om klimaforandringer af vores søsterplanet Venus.
Venus har en gennemsnitlig overfladetemperatur på omkring 450 °C, hvilket er lige så varmt som en selvrensende ovns renseprogram.
Venus har desuden en atmosfære, der består af 96 procent kuldioxid, og atmosfæretrykket ved Venus’ overflade er mere end 90 gange større end Jordens.
Venus er virkelig et mærkværdigt sted. Planeten er totalt ubeboelig, undtaget måske 60 kilometer oppe i skyerne, hvor den nylige opdagelse af fosfin muligvis indikerer mikrobielt liv.
Barsk og ubeboelig
Planetens overflade er barsk og ubeboelig, men engang var Venus’ klima sandsynligvis jordlignende. Ifølge nylig klimamodellering lignede Venus’ overfladetemperaturer i lang tid Jordens.
Venus var sandsynligvis også hjem for oceaner, regn, måske sne, kontinenter og pladetektonik og – endnu mere spekulativt – måske endda overfladeliv.
For mindre end en milliard år siden ændrede klimaet sig dramatisk, fordi drivhuseffekten løb løbsk.
Det er muligt, at en intensiv periode med vulkansk aktivitet pumpede nok kuldioxid ud i atmosfæren til at forårsage denne store klimahændelse, der var skyld i, at oceanerne fordampede, hvilket satte en stopper for vandkredsløbet.
Hypotesen fremsat af klimamodellerne inspirerede Sara Khawja, en kandidatstuderende i min gruppe (også vejledt af geologen Claire Samson), til at lede efter evidens på denne forslåede klimahændelse i Venus’ klipper.
Visualisering af Venus’ overflade produceret af radar ombord på NASA-sonden, Magellan. (Video: NASA)
Detaljerede billeder
Siden begyndelsen af 1990’erne har mit forskerteam ved Carleton University – og for nylig mit sibiriske team ved Tomsk State University i Rusland – kortlagt og fortolket Jordens bemærkelsesværdige søsterplanets geologiske og tektoniske historie.
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra Lundbeckfonden. Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af Lundbeckfonden. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Sovjetiske Venera- og Vega-missioner i 1970’erne og 1980’erne landede på Venus, hvor de tog billeder og evaluerede sammensætningen af planetens overflade, før landingsfartøjerne brød sammen som følge af de høje temperaturer og tryk.
NASA-sonden Magellan leverede den mest omfattende besigtigelse af Venus’ overflade i begyndelsen af 1990’erne.
Magellan-sonden, som benyttede radar til at se gennem det tætte skylag, producerede detaljerede billeder af mere end 98 procent af Venus’ overflade.
\ Læs mere
Forhistoriske klipper
Vores jagt på geologisk evidens på den store klimahændelse fik os til at fokusere på den ældste klippeart på Venus, kaldet tesserae, som har et komplekst udseende, der indikerer en lang, kompliceret geologisk historie.
Vi mente, at de ældste klipper var det bedste bud på evidens på vanderosion, som er en afgørende proces på Jorden, og som også burde have fundet sted på Venus før den store klimahændelse.
Vores højdedata var ikke gode, så vi benyttede en indirekte teknik i forsøget på at afdække forhistoriske floddale.
Vi demonstrerede, at yngre lavastrømme fra de omkringliggende vulkanske sletter havde fyldt dalene i udkanten af tesserae.
\ Læs mere
Stor overraskelse
Vi var meget overraskede over at se, at tesserae-dalmønstrene lignede flodernes strømningsmønstre på Jorden meget.
Vores teori er, at disse tesserae-dale blev dannet af floderosion i løbet af en periode med jordlignende klimatiske forhold.
Mine Venus-forskningsgrupper ved Carleton University og Tomsk State University gransker disse post-tesserae lavastrømme for geologisk evidens for omstillingen til ekstremt varme forhold.
Mindede om Jorden
For at forstå, hvordan vulkanismen på Venus var i stand til at skabe så stor forandring i klimaet, kan vi se på Jordens historie og den voldsomste form for vulkanske aktivitet på kloden, nemlig de såkaldte ‘super-udbrud’ – eksempelvis supervulkanen under Yellowstones seneste udbrud, der fandt sted for 630.000 år siden.
Men denne vulkanske aktivitet er ikke noget i forhold til store såkaldte vulkanprovinser, som forekommer cirka hver 20-30 millioner år.
(En vulkanprovins er et område i jordskorpen med en enorm mængde magma – gloende varm og flydende stenmasse – hvor der har været voldsom vulkansk aktivitet i løbet af et ekstremt kort geologisk tidsperiode på få millioner år eller mindre, red.)
Disse enorme udbrudshændelser kan udlede kuldioxid nok til at forårsage katastrofale klimaforandringer på Jorden, blandt andet masseudryddelse.
For at du kan få en fornemmelse af størrelsesordenen: Selv den mindste vulkanprovins producerer nok magma til at dække hele Canada i en dybde på cirka 10 meter.
Skrækscenarie
Den største kendte vulkanprovins producerede så meget magma, at det kunne dække et område på størrelse med Canada i en dybde på næsten otte kilometer.
De tilsvarende vulkanprovinser på Venus er blandt andet individuelle vulkaner, som er 500 kilometer på tværs, omfattende lavakanaler, der strækker sig helt op til 7.000 kilometer, og så er der er revner og sprækker, hvor skorpen deler sig, som er op til 10.000 kilometer lange.
Hvis vulkanprovinsernes vulkanske aktivitet var årsag til den store klimahændelse på Venus, kan lignende klimaforandringer finde sted på Jorden?
Vi kan forestille os et scenario mange millioner år i fremtiden, hvor flere vulkanprovinser, som forekommer samtidigt, kan forårsage utøjlede klimaforandringer, der fører til forhold, som vi kan se på Venus i dag.
