Venuše nemá téměř žádnou vodu, nová studie může odhalit proč

Foto: Aurore Simonnet / Laboratoř pro atmosférickou a vesmírnou fyziku / University of Colorado Boulder / Tiskový zdroj

Podle zprávy AAAS, nová studie vyplňuje velkou mezeru v tom, co vědci nazývají „příběhem vody na Venuši“. Pomocí počítačových simulací tým zjistil, že atomy vodíku v atmosféře planety odlétají do vesmíru procesem známým jako „disociativní rekombinace“ a Venuše tak každý den ztrácí zhruba dvakrát více vody, než se dříve odhadovalo.

Planetární vědci z univerzity v Colorado Boulderu zjistili, jak se Venuše, opařená a neobyvatelná sousedka Země, stala tak suchou. Své výsledky tým zveřejnil 6. května v časopise Nature. Výsledky by mohly pomoci vysvětlit, co se děje s vodou na řadě planet v celé galaxii.

„Potřebujeme pochopit podmínky, které podporují výskyt kapalné vody ve vesmíru a které mohly způsobit dnešní velmi suchý stav Venuše,“ říká Eryn Cangiová, vědecká pracovnice Laboratoře pro fyziku atmosféry a vesmíru (LASP) a spoluautorka nové práce.

Dodala, že Venuše je pozitivně vyprahlá. Kdybyste vzali všechnu vodu na Zemi a rozprostřeli ji po planetě jako marmeládu na toast, získali byste vrstvu kapaliny hlubokou zhruba 3 kilometry. Kdybyste totéž udělali na Venuši, kde je veškerá voda zachycena ve vzduchu, získali byste pouhé 3 centimetry, což by sotva stačilo na namočení prstů.

„Venuše má 100 000krát méně vody než Země, přestože je v podstatě stejně velká a stejně hmotná,“ řekl Michael Chaffin, spoluautor studie a vědecký pracovník LASP.

V současné studii vědci použili počítačové modely, aby pochopili Venuši jako gigantickou chemickou laboratoř a přiblížili rozmanité reakce, které probíhají ve vířící atmosféře planety. Skupina uvádí, že molekula zvaná HCO+ (iont tvořený vždy jedním atomem vodíku, uhlíku a kyslíku) vysoko v atmosféře Venuše může být viníkem unikající vody z planety.

Pro Cangiho, spoluautora výzkumu, zjištění odhalují nové náznaky toho, proč je Venuše, která pravděpodobně kdysi vypadala téměř identicky se Zemí, dnes téměř k nepoznání.

„Snažíme se zjistit, k jakým malým změnám došlo na každé planetě, abychom je přivedli do těchto nesmírně odlišných stavů,“ řekla Cangi, která v roce 2023 získala doktorát z astrofyzikálních a planetárních věd na CU Boulder.

Rozlití vody

Venuše, jak poznamenala, nebyla vždy takovou pouští.

Vědci se domnívají, že před miliardami let během formování Venuše planeta přijala asi tolik vody jako Země. V určitém okamžiku přišla katastrofa. Mraky oxidu uhličitého v atmosféře Venuše spustily nejsilnější skleníkový efekt ve sluneční soustavě a nakonec zvýšily teploty na povrchu až na 480 °C. Během toho se veškerá voda z Venuše vypařila na páru a většina skončila ve vesmíru.

Ale toto starověké vypařování nemůže vysvětlit, proč je Venuše tak suchá jako dnes, nebo jak nadále ztrácí vodu do vesmíru.

„Jako příklad můžeme použít sklenici vody, ze které jsem vylil vylil vodu. I když to udělám, vždycky tam ještě zbylo pár kapek,“ řekl Chaffin.

Na Venuši však téměř všechny kapky, i ty zbývající, také zmizely. Viníkem je podle nové práce nepolapitelný HCO+.

Mise na Venuši

Chaffin a Cangi vysvětlili, že v planetárních horních atmosférách se voda mísí s oxidem uhličitým za vzniku této molekuly. V předchozím výzkumu vědci uvedli, že HCO+ může být zodpovědný za to, že i Mars ztrácí velké množství vody.

Na Venuši to funguje takto: HCO+ je v atmosféře produkován neustále, ale jednotlivé ionty nepřežijí dlouho. Elektrony v atmosféře najdou tyto ionty a rekombinací rozdělí ionty na dva. V tomto procesu se atomy vodíku odtrhnou a mohou dokonce zcela uniknout do vesmíru a tím Venuši oloupit o jednu ze dvou složek vody.

V nové studii skupina vypočítala, že jediným způsobem, jak vysvětlit suchý stav Venuše, je, že planeta hostí větší než očekávané množství HCO+ ve své atmosféře. Závěry týmu však mají jeden háček. Vědci nikdy nepozorovali HCO+ v okolí Venuše. Chaffin a Cangi naznačují, že je to proto, že nikdy neměli k dispozici přístroje, které by je řádně pozorovaly.

Zatímco Mars v posledních desetiletích navštívily desítky misí, na druhou planetu od Slunce cestovalo mnohem méně kosmických lodí. Žádný nenesl nástroje schopné detekovat HCO+, který pohání nově objevenou únikovou cestu týmu.

„Jedním z překvapivých závěrů této práce je, že HCO+ by ve skutečnosti měl patřit mezi nejhojnější ionty v atmosféře Venuše,“ řekl Chaffin.

V posledních letech se však na Venuši zaměřuje stále více vědců. Například plánovaná mise NASA Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gass, Chemistry and Imaging (DAVINCI) vypustí sondu skrz atmosféru planety až na její povrch. Jeho spuštění je naplánováno na konec dekády.

DAVINCI také nebude schopen detekovat HCO+, ale výzkumníci doufají, že by budoucí mise mohla odhalit další klíčový kus příběhu o vodě na Venuši.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, studie byla publikovaná v časopise Nature.