Μπορούμε να μάθουμε πολλά για την κλιματική αλλαγή από την Αφροδίτη, τον αδελφό μας πλανήτη. Η Αφροδίτη έχει σήμερα θερμοκρασία επιφάνειας 450 ℃ (η θερμοκρασία του κύκλου αυτοκαθαρισμού του φούρνου) και ατμόσφαιρα που κυριαρχείται από διοξείδιο του άνθρακα (96%) με πυκνότητα 90 φορές μεγαλύτερη από της Γης.
Η Αφροδίτη είναι ένα πολύ παράξενο μέρος, εντελώς ακατοίκητο, εκτός ίσως στα σύννεφα περίπου 60 χιλιόμετρα πάνω, όπου η πρόσφατη ανακάλυψη φωσφίνης μπορεί να υποδηλώνει πλωτή μικροβιακή ζωή. Αλλά η επιφάνεια είναι εντελώς αφιλόξενη.
Ωστόσο, η Αφροδίτη κάποτε είχε ένα κλίμα σαν τη Γη. Σύμφωνα με την πρόσφατη μοντελοποίηση του κλίματος, για μεγάλο μέρος της ιστορίας της η Αφροδίτη είχε επιφανειακές θερμοκρασίες παρόμοιες με τη σημερινή Γη . Πιθανότατα είχε επίσης ωκεανούς, βροχή, ίσως χιόνι, ίσως ηπείρους και τεκτονικές πλάκες, και ακόμη πιο κερδοσκοπικά, ίσως ακόμη και επιφανειακή ζωή.
Πριν από λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια, το κλίμα άλλαξε δραματικά λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου. Μπορεί να υποτεθεί ότι μια εντατική περίοδος ηφαιστείου διοχέτευσε αρκετό διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα για να προκαλέσει αυτό το μεγάλο γεγονός κλιματικής αλλαγής που εξατμίστηκε στους ωκεανούς και προκάλεσε το τέλος του κύκλου του νερού.
Στοιχεία αλλαγής
Αυτή η υπόθεση από τους διαμορφωτές του κλίματος ενέπνευσε τη Sara Khawja, μια φοιτήτρια της ομάδας μου (συν-εποπτευόμενη με τον γεωεπιστήμονα Claire Samson), να αναζητήσει αποδεικτικά στοιχεία σε βράχους της Αφροδίτης για αυτό το προτεινόμενο γεγονός κλιματολογικής αλλαγής .
Από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, η ερευνητική μου ομάδα στο Πανεπιστήμιο Carleton - και πιο πρόσφατα η ομάδα μου στη Σιβηρία στο κρατικό πανεπιστήμιο του Τομσκ - χαρτογραφεί και ερμηνεύει τη γεωλογική και τεκτονική ιστορία του αξιόλογου αδελφού πλανήτη της Γης.
Οι αποστολές της Σοβιετικής Βενέρας και της Βέγκα της δεκαετίας του 1970 και του 1980 προσγειώθηκαν στην Αφροδίτη και πήραν φωτογραφίες και αξιολόγησαν τη σύνθεση των βράχων, προτού αποτύχουν οι εκφορτωτές λόγω της υψηλής θερμοκρασίας και της πίεσης . Ωστόσο, η πιο ολοκληρωμένη μας άποψη για την επιφάνεια της Αφροδίτης έχει παρασχεθεί από το διαστημικό σκάφος Magellan της NASA στις αρχές της δεκαετίας του 1990 , το οποίο χρησιμοποίησε ραντάρ για να δει μέσα από το πυκνό στρώμα σύννεφων και να παράγει λεπτομερείς εικόνες πάνω από το 98% της επιφάνειας της Αφροδίτης.
Μια απεικόνιση της επιφάνειας της Αφροδίτης που παράγεται από ραντάρ στο διαστημόπλοιο Magellan.
Αρχαία βράχια
Η αναζήτησή μας για γεωλογικά στοιχεία για το μεγάλο γεγονός της κλιματικής αλλαγής μας οδήγησε να επικεντρωθούμε στον παλαιότερο τύπο βράχων στην Αφροδίτη, που ονομάζονται tesserae, οι οποίοι έχουν μια περίπλοκη εμφάνιση που υποδηλώνει μια μακρά, περίπλοκη γεωλογική ιστορία. Σκεφτήκαμε ότι αυτοί οι παλαιότεροι βράχοι είχαν την καλύτερη πιθανότητα να διατηρήσουν ενδείξεις διάβρωσης του νερού, κάτι που είναι τόσο σημαντική διαδικασία στη Γη και θα έπρεπε να είχε συμβεί στην Αφροδίτη πριν από το μεγάλο γεγονός της κλιματικής αλλαγής.
Δεδομένου των δεδομένων υψομέτρου χαμηλής ανάλυσης, χρησιμοποιήσαμε μια έμμεση τεχνική για να προσπαθήσουμε να αναγνωρίσουμε τις αρχαίες κοιλάδες του ποταμού. Δείξαμε ότι οι νεότερες ροές λάβας από τις γύρω ηφαιστειακές πεδιάδες είχαν γεμίσει κοιλάδες στα περιθώρια των τεσσάρων.
Προς έκπληξή μας, αυτά τα μοτίβα κοιλάδων tesserae ήταν πολύ παρόμοια με τα πρότυπα ροής ποταμών στη Γη, οδηγώντας στην πρότασή μας ότι αυτές οι κοιλάδες tesserae σχηματίστηκαν από διάβρωση του ποταμού κατά τη διάρκεια μιας περιόδου με τις γήινες κλιματολογικές συνθήκες . Οι ερευνητικές ομάδες της Αφροδίτης μου στα πανεπιστήμια του Carleton και του Tomsk State μελετούν τις ροές λάβας μετά την tesserae για οποιαδήποτε γεωλογική απόδειξη της μετάβασης σε εξαιρετικά καυτές συνθήκες.
Ένα τμήμα του Alpha Regio, ένα τοπογραφικό υψίπεδο στην επιφάνεια της Αφροδίτης, ήταν το πρώτο χαρακτηριστικό της Αφροδίτης που εντοπίστηκε από ραντάρ με βάση τη Γη. (Jet Propulsion Laboratory, NASA)
Γη αναλογίες
Προκειμένου να καταλάβουμε πώς ο ηφαιστειακός ρυθμός στην Αφροδίτη θα μπορούσε να προκαλέσει μια τέτοια αλλαγή στο κλίμα, μπορούμε να κοιτάξουμε στην ιστορία της Γης για αναλογίες. Μπορούμε να βρούμε αναλογίες σε σούπερ-εκρήξεις όπως η τελευταία έκρηξη στο Yellowstone που συνέβη πριν 630.000 χρόνια .
Όμως αυτός ο ηφαιστειακός είναι μικρός σε σύγκριση με τις μεγάλες πυριγενείς επαρχίες (LIPs) που εμφανίζονται περίπου κάθε 20-30 εκατομμύρια χρόνια. Αυτά τα γεγονότα έκρηξης μπορούν να απελευθερώσουν αρκετό διοξείδιο του άνθρακα για να προκαλέσουν καταστροφικές κλιματικές αλλαγές στη Γη , συμπεριλαμβανομένων των μαζικών εξαφανίσεων. Για να σας δώσω μια αίσθηση κλίμακας, λάβετε υπόψη ότι τα μικρότερα LIP παράγουν αρκετό μάγμα για να καλύψουν ολόκληρο τον Καναδά σε βάθος περίπου 10 μέτρων . Το μεγαλύτερο γνωστό LIP παρήγαγε αρκετό μάγμα που θα κάλυπτε μια περιοχή μεγέθους του Καναδά σε βάθος σχεδόν οκτώ χιλιομέτρων.
Τα ανάλογα LIP στην Αφροδίτη περιλαμβάνουν μεμονωμένα ηφαίστεια που έχουν μήκος έως 500 χιλιόμετρα, εκτεταμένα κανάλια λάβας που φτάνουν έως και 7.000 χιλιόμετρα μήκος, και υπάρχουν επίσης συναφή συστήματα ρήξης - όπου ο φλοιός διασπάται - μήκους έως 10.000 χιλιομέτρων.
Εάν ο ηφαιστειακός τρόπος LIP ήταν η αιτία του μεγάλου γεγονότος της κλιματικής αλλαγής στην Αφροδίτη, τότε θα μπορούσε να συμβεί παρόμοια αλλαγή του κλίματος στη Γη; Μπορούμε να φανταστούμε ένα σενάριο πολλών εκατομμυρίων ετών στο μέλλον, όταν πολλαπλά LIPs που εμφανίζονται τυχαία ταυτόχρονα θα μπορούσαν να προκαλέσουν στη Γη μια τέτοια κλιματική αλλαγή που οδηγεί σε συνθήκες όπως η σημερινή Αφροδίτη.
Richard Ernst , Scientist-in-Residence, Earth Sciences, Carleton University (επίσης καθηγητής στο Tomsk State University, Ρωσία), Carleton University
Το πρωτότυπο άρθρο δημοσιεύεται στο Creative Commons.