Venus: Hvad gik galt på Jordens brandvarme tvilling?

Den 15. december 1970 lægger Venera 7 rumfartøjet til på overfladen af Venus. Straks forsøger den at fortælle folk tilbage på Jorden, at den er i god behold.

Dermed har Venera 7 gjort, hvad dens fire forgængere havde fejlet i: At lande blødt på overfladen af Venus.

Problemet er dog, at Venera 7 er faldet om på siden, da den landede på overfladen.

Nu peger dens antenne i den forkerte retning, og derfor er der ingen, der kan høre den, selvom der lyttes intenst på Jorden.

Først en hel måned efter, midt i januar 1971, lykkes det forskerne på Jorden at tyde de optagelser, man havde lavet. Således får man endelig fingrene i Venera 7’s beretning om forholdene på overfladen af Venus.

Det er en af grundene til, vi ved så meget om Venus i dag. Dog er vi langt fra færdige med at lære om planeten, som er endemål for flere rumrejser i de kommende år.

Det og meget mere kan du læse mere om i denne artikel.

På overfladen af Jordens tvilling er forholdene som i en trykkoger

Venus er den anden planet fra Solen og den planet, der minder mest om Jorden, i Solsystemet. Derfor bliver Venus også ofte kaldt for Jordens tvilling.

Da Venus befinder sig tættere på Solen end Jorden, kommer den kun til syne på himlen lige efter solnedgang og lige før solopgang – ligesom Merkur.

Her kan den dog lyse meget kraftigt op på himlen, da Venus også er den planet i Solsystemet, der reflekterer mest sollys. Vi taler om, at den har den største albedo.

Venus’ afstand til Solen er 73 procent af Jordens afstand til Solen, og dens masse er 82 procent af Jordens masse.

Man kunne således foranlediges til at tro, at forholdene på overfladen af Venus ville være meget lig dem på overfladen af Jorden, men det er langt fra sådan, det forholder sig i virkeligheden.

På overfladen af Venus er temperaturen 464 grader, og trykket er næste 100 gange så højt som på overfladen af Jorden. Det skyldes i høj grad, at Venus’ atmosfære næsten udelukkende består af CO₂.

Jordens atmosfære indeholder omkring 400 milliontedele (parts-per-million) CO₂ , eller hvad der svarer til 0,04 procent, hvilket som bekendt er begyndt at give os problemer med en tiltagende drivhuseffekt.

Det er dog intet at regne for drivhuseffekten på Venus, hvis atmosfære indeholder 97 procent CO₂.

Hvordan er det gået så galt?

Grunden til den store forskel i forholdene på overfladen af Venus og Jorden skal findes i den udvikling, som de to planeter har været igennem.

Og det, selvom de er dannet på – næsten – samme måde.

I de første millioner år af deres liv regner vi med, at forholdene må have været ens på de to planeter.

Moderne teorier for planetdannelse siger, at Venus og Jorden, ligesom Merkur og Mars, er dannet kort efter, Solen blev dannet. Solen og Solsystemet er dannet af en interstellar sky af støv og gas, der på et tidspunkt er begyndt at kollapse under sin egen vægt.

Dannelsen af Solen er dog løbet ind i et altoverskyggende problem: Inden i skyen hvirvlede støv og gas nemlig rundt i høj fart, så hvor skulle den interstellare sky gøre af al den rotationsenergi, der blev i overskud, da skyen kollapsede?

Løsning blev at danne en skive rundt om Solen. Her er gas, støv og is klumpet sammen til voksende objekter, der til sidst er blevet til grundstenene til de planeter, vi kender i dag.

Løbsk drivhuseffekt

Til at starte med var Venus, ligesom Jorden, dækket af et lavahav. I takt med, at dette hav er kølet ned, regner vi faktisk med, at man i en periode i Venus’ tidlige historie har kunne finde store oceaner på overfladen af Venus.

Det ændrede sig dog for omkring 4 milliarder år siden, hvor der gradvist begyndte at blive varmere.

Det skete, fordi Solen begyndte at udsende mere lys, hvilket siden førte til, at oceanerne fordampede og atmosfæren blev fyldt med vanddamp – der jo for øvrigt også er en effektiv drivhusgas.

Højt oppe i atmosfæren blev vandet delt op i brint- og oxygenatomer, og mens oxygenatomerne fandt sammen med kulstofatomer og dannede CO₂, var brintatomerne så lette, at de blev taget med af solvinden.

På den måde fik Venus en overflade uden vand og en atmosfære fyldt med CO₂.

Manglende pladetektonik

For at dette kunne lade sig gøre, så skulle der dog være store mængder kulstof til rådighed på overfladen af Venus.

Kulstof bliver bragt til overfladen af både Jorden og Venus gennem vulkansk aktivitet – hvis vi altså ser bort fra, hvordan vi de sidste 200 år har gravet kul, olie og gas op fra undergrunden.

På Jorden kommer kulstoffet dog tilbage i undergrunden i forbindelse med, at pladetektonik trækker små stykker af overfladen ned i undergrunden. Selvom dette er en langsom proces, så er det faktisk en meget effektiv proces.

Venus har ingen pladetektonik, men en stillestående skorpe, der fra tid til anden gennembrydes af vulkaner. Derfor kan kulstoffet godt komme op til overfladen, men ikke ned igen.

Hønen og ægget

Sagt på en anden måde, så skyldes Venus store drivhuseffekt, at den ikke har pladetektonik.

Omvendt kan man nok også sige, at grunden til, at Venus ikke har pladetektonik er, at vandet er fordampet og dermed ikke kan ’smøre’ pladerne længere, og grunden til, at vandet er fordampet, er drivhuseffekten.

Lidt ligesom historien om hønen og ægget: vi kan ikke afgøre, hvad der kom først, men effekterne er selvforstærkende.

Selvom Venus altså har været snublende nær ved at udvikle forhold, som kunne muliggøre liv på overfladen, kigger vi i dag primært mod Mars og nogle af Saturns måner som Europa og Ganymedes, når vi skal kigge efter liv i rummet uden for Jorden.

Her synes forholdene nemlig at være mere gunstige for liv end på den knaldvarme og trykkende overflade af Venus.

Måske liv i atmosfæren

I starten af 2020 gjorde Venus dog et comeback, da et engelskledet forskerhold kunne rapportere om spor af gassen fosfin i Venus’ atmosfære.

Fosfin er en gas, der består af fosfor og brint, og gassen har den specielle egenskab, at den primært dannes af levende organismer!

Vi taler om, at fosfin er en biomarkør, da tilstedeværelsen af fosfin også kraftigt indikerer tilstedeværelsen af liv.

Den vigtigste biomarkør, vi kender, er ilt. Ilt dannes nemlig næsten udelukkende af levende organismer gennem fotosyntese.

Hvis alle grønne planter forsvandt fra Jordens overflade, ville der ikke længere være nogen mekanisme, der kunne omdanne den CO₂, vi dyr og mennesker udånder til ilt.

Derefter ville vi alle langsomt kvæles, når alt ilten var brugt op – og således ville Jorden blive en planet uden liv og uden en biomarkør.

Fosfor-baserede livsformer

Fundet af en biomarkør, fosfin, i Venus’ atmosfære, var således en stærk indikation af tilstedeværelsen af liv i Venus’ atmosfære. Det kan lyder mærkeligt, når jeg lige har beskrevet forholdene i Venus’ som meget fjendtlige over for liv.

Man skal dog heller ikke forestille sig liv som planter, dyr eller mennesker, men derimod små mikroorganismer, der ernærer sig ved at omdanne den fosfor, der findes i Venus’ atmosfære, til fosfin.

Det er en proces, der kun kan foregå, når der ikke er ilt tilstede. Med andre ord, er det en proces, der kun i meget ringe grad finder sted på Jorden, men som måske kunne være almindelig på Venus, hvor der ikke er ilt tilstede.

Ikke alle er overbeviste

Opdagelsen af fosfin i Venus’ atmosfære blev dog mødt med en del kritik.

Således blev der sat spørgsmålstegn ved om ikke det signal, det engelskledede forskerhold havde set i observationer foretaget med verdens største radioteleskop ALMA, kunne forklares bedre med svovldioxid end fosfin. Signalet fra de to molekyler kan nemlig minde meget om hinanden.

Der var dog også studier, der støttede det engelskledede forskerholds resultat.

Således genanalyserede man 43 år gamle observationer fra Pioneer 13 rumsonden. I 1978 lod Pioneer 13 sig styrte ned igennem Venus’ atmosfæren, mens den med forskellige instrumenter holdt øje med blandt andet den kemiske sammensætning i atmosfæren.

De gentagne analyser fandt frem til, at Pioneer 13 faktisk også havde fundet fosfin i Venus’ atmosfære.

Kapløbet til Venus

Udforskningen af Venus var en del af det tidlige rumkapløb mellem USA og Sovjetunionen, der kørte to parallelle programmer. Det amerikanske hed Mariner og det russiske hed Venera.

Det var amerikanerne, der i 1962 vandt dette kapløb, da Mariner 2 udførte den første interplanetariske rejse til Venus. Herfra kunne Mariner 2 berette, at Venus ikke havde noget magnetfelt.

Desuden sendte den også besked tilbage til Jorden om, at der fandtes kolde skyer i Venus’ atmosfære, men at temperaturen på overfladen var meget høj.

I 1966 lykkes det så russerne som de første at lande på Venus. Eller det vil sige, at det nok nærmere var en nedstyrtning, og radiokontakten blev afbrudt, før Venera 3 nåede overfladen.

Kortlægning af Venus’ overflade

Op gennem 70’erne og starten af 80’erne havde både USA og Sovjetunionen talrige mission til Venus – herunder Pioneer 13, der som bekendt afdækkede sammensætningen af den meget tætte atmosfære.

Dette kulminerede med den amerikanske Magellan-rumsonde, der i 1990 brugte en radar til at kortlægge Venus’ overflade med høj præcision. Det er blandt andet fra disse observationer, vi ved, at der ikke er pladetektonik på Venus, men at vulkanudbrud er hyppige.

I 2005 sendte ESA (Den Europæiske Rumorganisation) den sidste mission, Venus Express, til Venus. Venus Express har kredset om planeten frem til 2014 for at studere dens atmosfære og specifikt det dynamiske sammenspil mellem Venus’ atmosfære og Solens cyklus.

Phosphoros og Hesperos

Det er ikke kun i nyere tid, Venus har været en genstand for menneskehedens opmærksomhed.

Planeten har nemlig en meget central rolle i mange mytologier, hvor den forbindes med kærlighed, skønhed og frugtbarhed, hvilket nok skyldes Venus’ brillante glans.

I græsk mytologi havde Venus hele to navne. Om morgen hed den Phosphoros, mens den om aften hed Hesperos. Den latinske version af navnet Phosphoros er således Lucifer eller morgenstjerne, mens Hesperos henviser til aftenstjernen.

Det blev dog lavet om, da man fandt ud af, at der var tale om én og samme planet.

Herefter blev Venus først navngivet Afrodites stjerne i den græske mytologi og dette blev så til Venus’ stjerne i den romerske mytologi.

Da guden Venus var gud for kærlighed, skønhed og frugtbarhed, er det også egenskaber man har knyttet til planeten Venus - selvom forholdene på overfalden af Venus måske netop får en til at lede tankerne hen på alt andet en kærlighed, skønhed og frugtbarhed.

Vi skal tilbage til Venus

Forrige sommer kunne ESA annoncere, at vi skal tilbage til Venus.

EnVision-missionen er således planlagt til opsendelse i 2031. Målet med denne mission er at forstå, hvordan Venus kommer af med den energi, som vi forventer dannes i dens indre – når nu det ikke er gennem pladetektonik som på Jorden.

En sådan forståelse vil også give os et klarere billede af, hvorfor Venus’ atmosfære ser ud, som den gør. Desuden vil den også kunne give os et billede af, hvordan Venus mon har set ud før drivhuseffekten løb løbsk.

Kunne man forestille sig, at der var oceaner og liv på overfladen af Venus dengang?

Det er nogle af de spørgsmål, som observationer fra EnVision skal hjælpe os med at svare på, men altså først i 2031.