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新しい発見は、金星には生命に必要な条件である海がなかったことを示しています

この画像は、熱赤外線で輝く金星の夜側を示しており、日本のあかつき宇宙船によって撮影されました。 クレジット:JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic

UNIGEとNCCRPlanetSが率いる天体物理学者は、 金星 私たちの姉妹惑星地球に海があるかどうかを調べるため。

金星は地球の邪悪な双子と見なすことができます。 一見すると、それは私たちの故郷の惑星と同様の質量とサイズを持ち、同様にほとんどが岩石でできており、いくらかの水を保持し、大気を持っています。 しかし、よく見ると、金星の厚い二酸化炭素の大気、最大表面温度と圧力、硫黄など、それらの間の驚くべき違いが明らかになります。 酸っぱい 雲は確かに地球上の生命に必要な条件とはまったく対照的です。 ただし、これが常に当てはまるとは限りません。

以前の研究は、金星がその液体の水っぽい海で、過去により親切な場所であったかもしれないことを示唆しました。 ジュネーブ大学(UNIGE)とスイスの国立研究効率センター(NCCR)PlanetSが率いる天体物理学者のチームは、私たちの惑星の双子が実際に穏やかな時期を経ているかどうかを調査しました。 結果はジャーナルに掲載されます 気性の性質、これが当てはまらないことを示します。

金星の初期の表面と大気

40億年以上前の初期の金星の表面と大気に対する芸術家の見方。 手前には、海が完全に空に蒸発するのを見て驚いた謎の探検家がいます。 クレジット:©満州

金星は最近、天体物理学者にとって重要な研究トピックになっています。 ESAと NASA 今年、私は次の10年間で少なくとも3つの宇宙探査ミッションを太陽に最も近い2番目の惑星に送ることにしました。 これらのミッションが答えようとしている主な質問の1つは、金星が初期の海をホストしていたかどうかです。 UNIGEの理学部の天文学部の研究者でNCCRPlanetSのメンバーであるMartinTurbetが率いる天体物理学者は、地球上で利用可能なツールを使ってこの質問に答えようとしました。

「私たちは、惑星の表面がまだ溶けていた40億年以上前の、進化の初めに地球と金星の気候をシミュレートしました」とMartinTurbetは説明します。 「付随する高温は、巨大な圧力鍋のように、あらゆる水が蒸気の形で存在することを意味します。」

チームは、科学者が地球の現在の気候と将来の進化をシミュレートするために使用するのと同様の、大気の複雑な3Dモデルを使用して、2つの惑星の大気が時間の経過とともにどのように進化し、その過程で海洋が形成されるかどうかを研究しました。

「私たちのシミュレーションのおかげで、気候条件が金星の大気中に水蒸気を凝縮させることができないことを示すことができました」とマーティン・ターベットは言います。 これは、大気中の水がその表面に落ちる可能性のある雨滴を形成するのに十分な温度まで下がったことがないことを意味します。 代わりに、水は大気中にガスとして残り、海は決して形成されませんでした。 「これの主な理由の1つは、惑星の夜側に優先的に形成される雲です。これらの雲は非常に強い温室効果を引き起こし、金星が以前考えられていたほど速く冷却するのを妨げました」とジュネーブの研究者は続けます。

小さな違いは大きな結果をもたらします

驚くべきことに、天体物理学のシミュレーションは、地球が金星と同じ運命に簡単に苦しんでいた可能性があることも明らかにしています。 地球が太陽に少し近づいた場合、または太陽が現在のように「若さ」で明るかった場合、私たちの惑星は今日非常に異なって見えるでしょう。 若い太陽の比較的弱い放射が地球を十分に冷やして、私たちの海を構成する水を凝縮させた可能性があります。 PlaneSのメンバーであり、この研究の共著者であるUNIGEの教授であるEmeline Bolmont氏は、「これは、長い間「暗い太陽のパラドックス」と呼ばれてきたものに対する私たちの見方を完全に反映しています。地球上に生命が出現する上での大きな障害です!」議論は、太陽の放射が今日よりもはるかに弱ければ、地球を生命に敵対する氷の球に変えたであろうということです。 「しかし、非常に暑い若い地球にとって、このかすかな太陽は実際には予想外の機会だったかもしれないことがわかりました」と研究者は続けます。

「私たちの結果は理論モデルに基づいており、金星の歴史の問題に答える上で重要な構成要素です」と、研究の共著者であるUNIGEの天文学部教授でNCCRPlanetSのメンバーであるDavidEhrenreichは述べています。 「しかし、私たちのコンピューターでそれを明確に判断することはできません。私たちの仕事を確認する、または反論するために、金星への3つの将来の宇宙ミッションの観察が必要になります。」 この見通しは、「これらの素晴らしい質問は、最近UNIGE理学部内に設立された新宇宙の生命センターによって対処できる」EmlynPolmontを喜ばせています。

参照:「昼と夜の雲の非対称性は、金星では初期の海を防ぐが、地球では防ぐ」、Martin Turbet、Emeline Polmont、Guillaume Chaverot、David Ehrenreich、Jeremy Leconte、Emmanuel Mark、2021年10月13日 気性の性質
DOI:10.1038 / s41586-021-03873-w

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