นักวิจัยดาวเคราะห์ Tereza Constantinou และเพื่อนร่วมงานของเธอที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้ตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศดาวศุกร์และอนุมานได้ว่าภายในดาวเคราะห์ดวงนี้แห้งเกินไปจนทุกวันนี้มีน้ำเพียงพอให้มหาสมุทรมีอยู่บนพื้นผิวของมัน แต่ดาวศุกร์กลับกลายเป็นโลกที่ร้อนระอุและไม่เอื้ออำนวยตลอดประวัติศาสตร์
ภาพคอมโพสิตนี้ถ่ายโดยยานอวกาศแสงอุษาของ JAXA แสดงให้เห็นดาวศุกร์ เครดิตรูปภาพ: JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic
เมื่อมองจากระยะไกล ดาวศุกร์และโลกดูเหมือนพี่น้องกัน โดยมีขนาดเกือบเท่ากันและเป็นดาวเคราะห์หินคล้ายโลก
แต่เมื่อมองในระยะใกล้ ดาวศุกร์ก็เหมือนกับแฝดปีศาจ มันถูกปกคลุมไปด้วยเมฆกรดซัลฟิวริกหนาทึบ และพื้นผิวมีอุณหภูมิเฉลี่ยเกือบ 500 องศาเซลเซียส
แม้จะมีสภาวะสุดขั้วเหล่านี้ เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบว่าดาวศุกร์เคยมีมหาสมุทรของเหลวที่สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตได้หรือไม่ หรือสิ่งมีชีวิต 'ทางอากาศ' รูปแบบลึกลับบางอย่างมีอยู่ในเมฆหนาทึบของมันหรือไม่
“เราจะไม่ทราบแน่ชัดว่าดาวศุกร์สามารถหรือช่วยชีวิตได้หรือไม่ จนกว่าเราจะส่งการสำรวจในช่วงปลายทศวรรษนี้” คอนสแตนตินูกล่าว
“แต่เนื่องจากไม่น่าจะมีมหาสมุทร จึงเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าดาวศุกร์เคยรองรับสิ่งมีชีวิตคล้ายโลกซึ่งต้องใช้น้ำที่เป็นของเหลว”
เมื่อค้นหาชีวิตที่อื่นในกาแลคซีของเรา นักดาราศาสตร์มุ่งความสนใจไปที่ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ของมันในเขตเอื้ออาศัยได้ ซึ่งมีอุณหภูมิถึงระดับที่น้ำของเหลวสามารถดำรงอยู่บนพื้นผิวดาวเคราะห์ได้
ดาวศุกร์เป็นข้อจำกัดอันทรงพลังว่าบริเวณเอื้ออาศัยได้นี้อยู่รอบดาวฤกษ์อย่างไร
“แม้ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้เราที่สุด แต่ดาวศุกร์ก็มีความสำคัญสำหรับวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบ เพราะมันทำให้เรามีโอกาสพิเศษในการสำรวจดาวเคราะห์ที่วิวัฒนาการแตกต่างไปจากเราอย่างมาก ณ ขอบเขตเอื้ออาศัยได้” คอนสแตนติโนกล่าว
เส้นทางภูมิอากาศแบบแบ่งขั้วที่เสนอสำหรับดาวศุกร์ เครดิตภาพ: Constantinouและคณะ., สอง: 10.1038/s41550-024-02414-5.
มีสองทฤษฎีหลักว่าสภาพบนดาวศุกร์อาจมีวิวัฒนาการไปอย่างไรนับตั้งแต่การก่อตัวเมื่อ 4.6 พันล้านปีก่อน
ประการแรกคือสภาพบนพื้นผิวของดาวศุกร์ครั้งหนึ่งเคยมีอุณหภูมิเพียงพอที่จะรองรับน้ำที่เป็นของเหลว แต่ปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟที่ลุกลามทำให้ดาวเคราะห์ร้อนขึ้นเรื่อยๆ
ทฤษฎีที่สองคือดาวศุกร์เกิดร้อน และน้ำของเหลวไม่เคยสามารถควบแน่นที่พื้นผิวได้
“ทั้งสองทฤษฎีนี้มีพื้นฐานมาจากแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ แต่เราต้องการใช้แนวทางที่แตกต่างออกไปโดยอาศัยการสังเกตเคมีในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ในปัจจุบัน” คอนสแตนตินูกล่าว
“เพื่อรักษาบรรยากาศดาวศุกร์ให้คงที่ สารเคมีใดๆ ก็ตามที่ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศก็ควรได้รับการฟื้นฟูกลับคืนมา เนื่องจากภายในและภายนอกดาวเคราะห์มีการสื่อสารทางเคมีอย่างต่อเนื่อง”
นักวิจัยคำนวณอัตราการทำลายในปัจจุบันของน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และโมเลกุลคาร์บอนิลซัลไฟด์ในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ ซึ่งจะต้องได้รับการฟื้นฟูด้วยก๊าซภูเขาไฟเพื่อรักษาบรรยากาศให้คงที่
ภูเขาไฟเปิดช่องให้ดาวเคราะห์หินเช่นดาวศุกร์ผ่านช่องทางก๊าซที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ
เมื่อแมกมาลอยขึ้นมาจากเนื้อโลกขึ้นสู่พื้นผิว มันจะปล่อยก๊าซออกมาจากส่วนลึกของโลก
บนโลก การปะทุของภูเขาไฟส่วนใหญ่เป็นไอน้ำ เนื่องจากภายในโลกของเราอุดมไปด้วยน้ำ
แต่จากองค์ประกอบของก๊าซภูเขาไฟที่จำเป็นต่อการรักษาชั้นบรรยากาศดาวศุกร์ นักวิทยาศาสตร์พบว่าก๊าซภูเขาไฟบนดาวศุกร์มีน้ำไม่เกิน 6 เปอร์เซ็นต์
การปะทุแบบแห้งเหล่านี้บ่งชี้ว่าภายในของดาวศุกร์ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของแมกมาที่ปล่อยก๊าซภูเขาไฟก็ขาดน้ำเช่นกัน
ในช่วงปลายทศวรรษนี้ ภารกิจ DAVINCI ของ NASA จะสามารถทดสอบและยืนยันได้ว่าดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่แห้งและไม่เอื้ออำนวยมาโดยตลอดหรือไม่ โดยมีการบินผ่านหลายครั้งและยานสำรวจที่ถูกส่งไปยังพื้นผิว
ผลลัพธ์อาจช่วยให้นักดาราศาสตร์จำกัดความสนใจของตนให้แคบลงเมื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตในวงโคจรรอบดาวฤกษ์อื่นๆ ในกาแลคซีได้
“ถ้าดาวศุกร์สามารถอยู่อาศัยได้ในอดีต ก็หมายความว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ที่เราพบไปแล้วก็อาจจะเอื้ออาศัยได้ด้วยเช่นกัน” คอนสแตนตินูกล่าว
“เครื่องมือเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ของ NASA/ESA/CSA นั้นดีที่สุดในการศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์ใกล้กับดาวฤกษ์แม่ของมัน เช่น ดาวศุกร์”
“แต่ถ้าดาวศุกร์ไม่เคยสามารถอยู่อาศัยได้ มันก็จะทำให้ดาวเคราะห์คล้ายดาวศุกร์ในที่อื่นมีโอกาสน้อยที่จะอยู่ในสภาวะที่สามารถเอื้ออาศัยได้หรือสิ่งมีชีวิต
“เราอยากจะพบว่าดาวศุกร์เคยเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้เรามาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องน่าเศร้าหากพบว่าไม่ใช่ แต่ท้ายที่สุดแล้ว การมุ่งเน้นการค้นหาดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ก็มีประโยชน์มากกว่า มีแนวโน้มที่จะสามารถดำรงชีวิตได้ - อย่างน้อยก็ชีวิตอย่างที่เรารู้”
ที่ศึกษาถูกตีพิมพ์ในเดือนนี้ในวารสารดาราศาสตร์ธรรมชาติ-
-
ต. คอนสแตนตินูและคณะ- การตกแต่งภายในแบบดาวศุกร์ที่แห้งแล้งถูกจำกัดโดยเคมีในชั้นบรรยากาศแนท แอสทรอนเผยแพร่ออนไลน์เมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2024; ดอย: 10.1038/s41550-024-02414-5
บทความนี้อ้างอิงจากข่าวประชาสัมพันธ์ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
