Τα μεγάλα μυστήρια του σύμπαντος συχνά περιστρέφονται γύρω από μακρινά, αόρατα φαινόμενα. Οι επιστήμονες παζλίζουν τις ανεξήγητες εκρήξεις ραδιοκυμάτων, την αόριστη φύση της βαρύτητας και αν η σκοτεινή ενέργεια διαπερνά τον κόσμο. Αλλά άλλα αινίγματα μπορούν να βρεθούν στη δική μας γωνία του γαλαξία, κοιτάζοντάς μας ακριβώς στο πρόσωπο - όπως το πώς έγινε η Γη ο πλανήτης που είναι σήμερα.
Αυτή η ερώτηση συνεχίζει να συναρπάζει τους ερευνητές που εργάζονται για να κατανοήσουν πώς διαμορφώθηκε η Γη και γιατί είναι τόσο κατάλληλη για τη φιλοξενία της ζωής. Θα μπορούσε να αποδειχθεί διαφορετικά - απλά κοιτάξτε τον πλησιέστερο μας γείτονα και σχεδόν το δίδυμο, την Αφροδίτη, η οποία δεν έχει υγρό νερό και της οποίας η επιφάνεια είναι οξεία 870 βαθμούς Φαρενάιτ. "Η Αφροδίτη και η Γη είναι το είδος της τελικής υπόθεσης ελέγχου", λέει ο Sue Smrekar του εργαστηρίου Jet Propulsion της NASA. «Δεν καταλαβαίνουμε πλήρως πώς η Γη κατέληξε τόσο κατοικήσιμη και η Αφροδίτη τόσο ακατοίκητη».
Αυτό είναι λίγο εκπληκτικό, δεδομένου ότι η Γη είναι μακράν ο καλύτερος-μελετημένος πλανήτης στο σύμπαν. Αλλά οι γεωλογικές διεργασίες όπως η τεκτονική πλάκας ανακυκλώνουν συνεχώς στοιχεία του παρελθόντος και πολλές από τις κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με το μακιγιάζ της Γης βρίσκονται κρυμμένες στα απέραντα, απρόσιτα βάθη της. "Προσπαθείτε να καταλάβετε έναν πλανήτη που μπορείτε να δοκιμάσετε μόνο στην επιφάνεια", λέει ο James Badro, γεωφυσικός στο Ινστιτούτο Φυσικής της Γης στο Παρίσι. Αν και οι επιστήμονες έχουν συγκεντρώσει μια πλούσια γνώση από τη μελέτη του εδάφους κάτω από τα πόδια μας, η πλήρης ιστορία της κατασκευής και της εξέλιξης της Γης παραμένει άγνωστη.
Έτσι οι ερευνητές στράφηκαν προς τον ουρανό για βοήθεια. Έχουν μελετήσει άλλα συστήματα αστέρων που αναζητούν ενδείξεις και έχουν αναζητήσει τα δομικά στοιχεία της Γης ανάμεσα στα θραύσματα του ηλιακού συστήματος. Τώρα, μια σειρά προγραμματισμένων και προτεινόμενων διαστημικών αποστολών θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να συμπληρώσουν περισσότερα από τα κομμάτια που λείπουν.
Από τη μελέτη των νέων πτυχών των πρωτοπλανητικών σωμάτων για να συλλάβουν από πού προέρχονταν και πώς αναμιγνύονταν μαζί, οι ερευνητές ελπίζουν να καταγράψουν τις διαδικασίες του πλανητικού σχηματισμού που δημιούργησε τη Γη. Για πολλούς, είναι εξίσου μια φιλοσοφική αναζήτηση ως επιστημονική. "Είναι ένα ζήτημα της προέλευσής μας", λέει ο Badro.
Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη για μια προτεινόμενη αποστολή στην Ψυχή, ένας αστεροειδής που θεωρείται ότι είναι εξ ολοκλήρου μέταλλο. (NASA / JPL-Caltech) Οι περισσότεροι ερευνητές συμφωνούν τώρα στη γενική ιστορία του ηλιακού μας συστήματος. Ξεκίνησε πριν από 4, 6 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ένα τεράστιο σύννεφο αερίου και σκόνης που επιπλέει στο διάστημα κατέρρευσε στον εαυτό του, ίσως προκλήθηκε από το κρουστικό κύμα μιας κοντινής σουπερνόβα. Το πεπλατυσμένο σύννεφο στη συνέχεια στροβιλίστηκε σε ένα περιστρεφόμενο δίσκο από τον οποίο - περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια αργότερα - το ηλιακό μας σύστημα εμφανίστηκε λίγο πολύ στην τρέχουσα κατάσταση του: ο ήλιος περιβαλλόταν από οκτώ πλανήτες και αναρίθμητα μικρότερα σώματα διασκορπισμένα σε όλη του την έκταση.
Οι λεπτότερες λεπτομέρειες για το πώς διαμορφώθηκε η κοσμική γειτονιά μας, ωστόσο, παραμένουν αμφιλεγόμενες. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες εξακολουθούν να συζητούν για το τι είναι κατασκευασμένοι οι πλανήτες. "Ξέρουμε τι μοιάζει με το κέικ", λέει η Lindy Elkins-Tanton του κρατικού πανεπιστημίου της Αριζόνα, "αλλά θα θέλαμε να μάθουμε τι μοιάζουν με όλα αυτά τα μεμονωμένα συστατικά", λέει.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι χερσαίοι πλανήτες μεγάλωναν με το χτύπημα των μικρότερων αντικειμένων-αντικειμένων μέχρι και δεκάδες μίλια σε διάμετρο που συσσωρεύτηκαν από την πρωτοπλανητική σκόνη. Αλλά η σύνθεση και η δομή αυτών των plantesimals ήταν δύσκολο να καθοριστεί. Η μελέτη της συλλογής μετεωριτών - θραυσμάτων των αστεροειδών που έχουν πέσει στη Γη - είναι ένα καλό μέρος για να ξεκινήσετε, λέει ο Francis Nimmo, ένας πλανητικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Santa Cruz. Αλλά δεν αρκεί.
Αυτό συμβαίνει επειδή δεν έχουμε απαραιτήτως δείγματα από όλα όσα μπήκαν στους πλανήτες-κάποια εξαρτήματα μπορεί να λείπουν ή να μην υπάρχουν πλέον καθόλου. Μερικοί μετεωρίτες φαίνεται να είναι ένας καλός αγώνας για τη Γη, αλλά οι επιστήμονες δεν μπορούν να βρουν κανένα συνδυασμό μετεωριτών που να εξηγεί πλήρως τη χημική σύνθεση της Γης. "Αυτό είναι κάπως άβολο, διότι σημαίνει ότι δεν γνωρίζουμε πραγματικά πώς έχει κατασκευαστεί η Γη", λέει ο Nimmo.
Ο Elkins-Tanton ελπίζει ότι μια μελλοντική προτεινόμενη αποστολή - ένας από τους πέντε φιναλίστ για το πρόγραμμα Discovery της NASA - θα μπορούσε να βοηθήσει. Το έργο, με επικεφαλής τον Elkins-Tanton, θα στείλει ένα μη επανδρωμένο διαστημικό σκάφος για να επισκεφτεί ένα αντικείμενο που ονομάζεται Ψυχή, το οποίο κάθεται στη ζώνη αστεροειδών μεταξύ του Άρη και του Δία. Η ψυχή είναι περίπου 150 μίλια πλάτος και, με βάση τις απομακρυσμένες παρατηρήσεις της πυκνότητας και της σύνθεσης της επιφάνειας, φαίνεται να είναι κατασκευασμένη από στερεό μέταλλο. Μπορεί επίσης να μοιάζει με τα δομικά στοιχεία της Γης.
"Αυτό θα μπορούσε να είναι ο μικρός πυρήνας ενός σώματος που σχηματίστηκε στην χερσαία πλατφόρμα που σχηματίζεται και μόλις χτυπήθηκε από πολλά άλλα πράγματα και είχε το βραχώδες εξωτερικό του απογυμνωθεί", λέει ο Elkins-Tanton. Στην αποστολή της NASA Dawn, οι επιστήμονες μελέτησαν τον αστεροειδή Vesta, μια πρόπολη που πιθανότατα σχηματίστηκε κοντά στη Γη και στη συνέχεια ξεκίνησε να βγαίνει στη ζώνη των αστεροειδών. Ωστόσο, είναι η μοναδική ευκαιρία να δούμε τι βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια αντικειμένων όπως η Vesta που ενθουσιάστηκε ο Elkins-Tanton.
«Η ψυχή είναι το μόνο σώμα στο ηλιακό σύστημα που μας επιτρέπει να παρατηρούμε άμεσα ένα μεταλλικό πυρήνα», λέει. "Αυτή θα είναι η μοναδική μας ευκαιρία να δούμε αυτό το είδος συστατικού." Μαζί με τους άλλους φιναλίστ της Discovery, η Elkins-Tanton και οι συνεργάτες της θα βρουν τον Σεπτέμβριο εάν η αποστολή είναι μια πάλη.
Σύμφωνα με το κλασσικό μοντέλο του πλανητικού σχηματισμού, όταν οι πλανήτες έφθασαν στα μεγέθη των δεκάδων χιλιάδων σε εκατοντάδες χιλιόμετρα - ξεκίνησαν να κανιμπολιάζουν τους γείτονές τους, λέει ο Kevin Walsh, πλανητικός επιστήμονας στο Southwest Research Institute στο Boulder του Κολοράντο. "Τα μεγαλύτερα μεγαλώνουν πολύ γρήγορα", λέει, χάρη στην αυξανόμενη βαρυτική επιρροή τους.
Αυτή η διαδικασία διαφυγής θα έβγαζε τον αριθμό των σωμάτων στο ηλιακό σύστημα ίσως εκατόν φεγγάρι - στα πλανητικά έμβρυα μεγέθους του Άρη και την ανάμειξη μικρότερων συντριμμιών. Με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα έμβρυα συνδυάστηκαν αργά για να σχηματίσουν πλανήτες.
Όμως, ενώ αυτή η εξήγηση λειτουργεί καλά για τους επίγειους πλανήτες, τα οποία γεωλογικά στοιχεία υποδηλώνουν ότι σχηματίζονται κατά τη διάρκεια των 30 έως 100 εκατομμυρίων ετών, παρουσιάζει ένα πρόβλημα για τους γίγαντες του φυσικού αερίου όπως ο Δίας. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι πυρήνες αυτών των οργανισμών έπρεπε να αναπτυχθούν πολύ πιο γρήγορα - αρκετά γρήγορα ώστε να συλλάβουν τη μαζική τους ατμόσφαιρα από το αέριο που υπάρχει στο πρώιμο ηλιακό σύστημα, το οποίο εξαφανίστηκε σε λίγα μόνο εκατομμύρια χρόνια.
Την τελευταία δεκαετία, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει έναν εναλλακτικό μηχανισμό για την ανάπτυξη πλανητών, γνωστών ως αύξηση του βότσαλου. Αντιπροσωπεύει μια απότομη απόκλιση από το συμβατικό μοντέλο προσέλκυσης, στο οποίο τα αντικείμενα συνδυάζονται για να σχηματίσουν σταδιακά μεγαλύτερα σωματίδια. Ή, όπως λέει ο Hal Levison, ο συνάδελφος του Walsh: "Τα βότσαλα σχηματίζουν ογκόλιθους και οι ογκόλιθοι κάνουν βουνά - μέχρι το τέλος." Η αύξηση του βότσαλου, από την άλλη πλευρά, προβλέπει ότι τα αντικείμενα μεγαλώνουν από μεγέθους πρώτου μεγέθους σε σωμάτια μεγέθους Πλούτωνα σχεδόν αμέσως, και μετά συνεχίζουν να κερδίζουν μάζα, λέει ο Levison, ο οποίος βοήθησε στην ανάπτυξη της υπόθεσης.
Η διαδικασία θα είχε αρχίσει λίγο μετά το σχηματισμό του πρωτοπλαστικού δίσκου, όταν μικρά κομμάτια σκόνης που περιστρέφονταν γύρω από τον ήλιο άρχισαν να συγκρούονται και να κολλάνε μαζί, όπως οι συγχρονισμένοι σκέιτερ που ενώνουν τα χέρια ενώ περιστρέφονταν ένα παγοδρόμιο. Τελικά, οι αεροδυναμικές και βαρυτικές δυνάμεις θα είχαν τραβήξει μαζί μεγάλες συστάδες από αυτά τα βότσαλα, σχηματίζοντας πλανητάρια. Οι πλανητές συνέχισαν να σαρώνουν τα υπόλοιπα βότσαλα γύρω τους, αναπτύσσοντας γρήγορα μέχρι να σχηματίσουν πλανήτες.
Εκτός από την αντιμετώπιση του ζητήματος του πώς οι γίγαντες του φυσικού αερίου αυξήθηκαν τόσο γρήγορα, το μοντέλο προσφέρει επίσης έναν τρόπο να ξεπεραστεί κάτι που ονομάζεται φράγμα μεγέθους μετρητή, το οποίο έχει μολύνει μοντέλα πλανητικής προσέλκυσης από τότε που περιγράφηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1970. Αναφέρεται στο γεγονός ότι μόλις τα αντικείμενα φτάσουν τα τρία πόδια περίπου σε διάμετρο, οι τριβές που δημιουργούνται από το περιβάλλον αέριο θα τους είχαν στείλει με σπείρες στον ήλιο. Η συσσώρευση με βότσαλα βοηθά τα μικρά σωματίδια να πέφτουν πάνω από το κατώφλι, καθιστώντας τα αρκετά μεγάλα για να κρατήσουν τα δικά τους.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να προσπαθούν να καταλάβουν εάν αυτή η διαδικασία συνέβη σε όλο το ηλιακό σύστημα και αν θα έπαιζε τον ίδιο τρόπο για τους εσωτερικούς και εξωτερικούς πλανήτες. (Ενώ δουλεύει για τους γίγαντες του φυσικού αερίου, τα μεταγενέστερα στάδια της ταχείας ανάπτυξης δεν ταιριάζουν με αυτό που γνωρίζουμε για τον σχηματισμό των επίγειων πλανητών). Ωστόσο, οι ερευνητές ενδέχεται να βρουν κάποιες ενδείξεις αργότερα αυτό το έτος, όταν η αποστολή Juno της NASA, η οποία έφτασε επιτυχώς στον Δία τον περασμένο μήνα, αρχίζει να συλλέγει πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση και τον πυρήνα του πλανήτη.
Ο Walsh λέει να υπολογίσει πόσα υλικά βρίσκεται στο κέντρο του γίγαντα του φυσικού αερίου θα βοηθήσει τους ερευνητές να περιορίσουν τα διαφορετικά μοντέλα της πλανητικής αύξησης. Εάν ο Δίας έχει ένα μικρό πυρήνα, η κλασική αύξηση θα μπορούσε να το είχε δημιουργήσει αρκετά γρήγορα. αν είναι μεγάλη, θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι κάτι σαν βότσαλο έγινε αντιθέτως, λέει.
Ο Δίας και τα φεγγάρια του Io, Europa και Ganymede όπως φωτογραφήθηκαν από την αποστολή Juno λίγο μετά το ναυτικό που εισήλθε σε τροχιά γύρω από τον γίγαντα του φυσικού αερίου. (NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS) Η κατανόηση του πώς σχηματίστηκε ο Δίας θα βοηθήσει επίσης τους ερευνητές να κατανοήσουν την προέλευση των άλλων πλανητών, συμπεριλαμβανομένης της Γης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο Δίας έχει κατηγορηθεί ότι παρεμβαίνει στην κατασκευή των εσωτερικών βραχώδεις πλανήτες, τουλάχιστον σύμφωνα με μια νέα ιδέα που αναπτύχθηκε από τον Walsh και άλλους που έχουν κερδίσει έλξη τα τελευταία χρόνια.
Η υπόθεση, γνωστή ως μοντέλο Grand Tack, υποδηλώνει ότι καθώς ο Δίας τελείωσε τη διαμόρφωση, θα είχε ξεκαθαρίσει όλο το υλικό στο μονοπάτι του γύρω από τον ήλιο, χαράζοντας αποτελεσματικά ένα κενό στον πρωτοπλαίσιο δίσκο. Ο δίσκος, ωστόσο, περιείχε ακόμα άφθονο αέριο και σκόνη, το οποίο πιέζεται προς τον ήλιο καθώς ο δίσκος ισιώθηκε και τεντωμένος, λέει ο Walsh.
Το χάσμα του Δία εμπόδισε αποτελεσματικά τη ροή αυτού του υλικού και ο πλανήτης «πιάστηκε στα νερά των πλημμυρών», λέει ο Walsh. Μετανάστευσε στην τροχιά του Άρη με τον Κρόνο κοντά στα τακούνια του. Αλλά όπως ο Κρόνος ακολούθησε, έριξε αρκετό υλικό για να επανασυνδέσει το δίσκο. Αυτό απελευθέρωσε την πίεση που πιέζει τον Δία, επιτρέποντας σε αμφότερους τους πλανήτες να μεταναστεύσουν ξανά έξω, όλα μέσα σε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Το μοντέλο ήταν εμπνευσμένο από παρατηρήσεις από παραδόξως ταξινομημένους πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα που υποδηλώνουν ότι αυτές οι μετακινήσεις είναι κοινές, λέει ο Walsh.
Για το υπόλοιπο ηλιακό σύστημα, αυτό θα ήταν κάτι σαν ένα ζευγάρι ταύρων σε ένα κοσμικό κατάστημα πορσελάνης. Μικρά κομμάτια των συντριμμιών από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα θα είχαν πάρει κλοτσιές, ενώ η ακαταστασία από το εξωτερικό σύστημα θα είχε βυθιστεί, λέει ο Walsh. Το μοντέλο βοηθάει να εξηγηθούν οι διαστάσεις του μεγέθους του runt του Mars και ο αριθμός και η ποικιλία των σωμάτων που βρίσκονται σήμερα στη ζώνη των αστεροειδών.
Παρέχει επίσης μια πιθανή εξήγηση για το πώς οι χερσαίοι πλανήτες πήραν το νερό τους. Σύμφωνα με τον Grand Tack, η μετανάστευση του πλανήτη αερίου θα είχε λάβει χώρα ενώ οι επίγειοι πλανήτες εξακολουθούσαν να σχηματίζουν και θα μπορούσαν να πετάξουν πλούσιο σε νερό υλικό από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα στο μίγμα. Ο Walsh και πολλοί άλλοι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι ανθρακούχοι αστεροειδείς, οι οποίοι μπορεί να έχουν σχηματιστεί πέρα από τον Δία, ήταν οι κύριοι φορείς για την παροχή νερού στη Γη.
Αυτό το Σεπτέμβριο, η NASA θα ξεκινήσει μια αποστολή να επισκεφθεί ένα τέτοιο αστεροειδές που ονομάζεται Bennu. Ο Walsh είναι συν-ερευνητής στο πρόγραμμα, ονομάζεται OSIRIS-REx, το οποίο θα μελετήσει το σώμα από μακριά, προτού πάρει ένα δείγμα για να φέρει πίσω στη Γη. Μια παρόμοια αποστολή από την ιαπωνική διαστημική υπηρεσία, που ονομάζεται Hayabusa 2, είναι σε καλό δρόμο για να δοκιμάσει έναν άλλο ανθρακώδες αστεροειδή το 2018.
Οι επιστήμονες ελπίζουν να μάθουν περισσότερα για το πού προέρχονται αυτοί οι αστεροειδείς και αν είναι πράγματι η πηγή μιας τάξης μετεωριτών γνωστών ως ανθρακούχων χονδριτών. Επίσης, ελπίζουν ότι η μελέτη ενός παρθένου δείγματος - και όχι ενός μετεωριτικού τεμαχίου - θα βοηθήσει να αποκαλυφθεί εάν αυτά τα αντικείμενα δεν παράγουν μόνο νερό στη Γη, αλλά τις οργανικές ενώσεις που μπορεί να έχουν χρησιμεύσει ως πρόδρομοι για τη ζωή.
Καθώς η OSIRIS-REx επιστρέφει στη Γη, θα μπορούσε να διασχίσει μονοπάτια με τη Lucy, μια άλλη προτεινόμενη αποστολή που, όπως και η ψυχή, είναι φιναλίστ στο πρόγραμμα Discovery. Με επικεφαλής τον Levison, η Lucy στοχεύει να εξερευνήσει το τελευταίο μεγάλο κούνημα που έπληξε το ηλιακό μας σύστημα - ένα πλανητικό ταγκό που ξεκίνησε περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια μετά το Grand Tack. Εκεί, σύμφωνα με μια υπόθεση του Levison και άλλων, ο Πλούτωνας πυροδότησε μια αστάθεια που προκάλεσε τον Νεπύντνο να ξεχειλίσει έξω από τον Ουρανό και τους εξωτερικούς γίγαντες του φυσικού αερίου να μεταναστεύσουν μακριά από τον ήλιο στις σημερινές θέσεις τους.
Αυτή η διαταραχή, γνωστή ως το μοντέλο της Νίκαιας, θα έστειλε μια βροχή από συντρίμμια στην εσωτερική ηλιακή εγκατάσταση, εξηγώντας ενδεχομένως ένα σύνολο επιπτώσεων που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια μιας περιόδου γνωστής ως αργά βαρύ βομβαρδισμού. Οι χερσαίοι πλανήτες, όπως η Γη, σχηματίστηκαν κυρίως από αυτό το σημείο, οπότε το γεγονός δεν επηρέασε σημαντικά τη σύνθεσή τους. Αλλά μπορεί να έχει πετάξει μια καμπύλη στους επιστήμονες που προσπαθούν να καταλάβουν πώς εξελίχθηκε το ηλιακό σύστημα. Η διαταραχή μπορεί να έχει φέρει αντικείμενα στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα που δεν είχε καμία σχέση με τα υλικά που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των επίγειων πλανητών, λέει ο Walsh.
Η Lucy θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν τι πραγματικά συνέβη και να τους επιτρέψει να ξεδιπλώσουν τι έχει αναμιχθεί. Θα το επιτύχει διερευνώντας μια ομάδα αστεροειδών που είναι κλειδωμένη στην τροχιά του Δία. Αυτά τα αντικείμενα, τα οποία είναι γνωστά ως Τζιογιανοί του Τζιοβιάν, είναι ένα μίγμα από οργανισμούς που σχηματίστηκαν σε όλο το εξωτερικό ηλιακό σύστημα και στη συνέχεια ρίχτηκαν μαζί κατά τη διάρκεια της μετανάστευσης.
Στα μέσα της δεκαετίας του 2020, όταν η αποστολή θα τους φτάσει, οι Τρώες θα είναι προσανατολισμένοι με τη σωστή διαμόρφωση για ένα διαστημικό σκάφος για να κάνει μια μεγάλη περιήγηση σε έξι σώματα. "Λατρεύω τους θεούς των ουράνιων μηχανικών για ολόκληρη την καριέρα μου", λέει ο Levison, ένας πλανητικός δυναμικός. "Αποφάσισαν να μου επιστρέψουν, γιατί οι πλανήτες ευθυγραμμίζονται κυριολεκτικά".
Ο Levison λέει ότι η μελέτη των Τρώων από κοντά θα δώσει στους ερευνητές μια σαφέστερη ιδέα για το πώς συνέβη η ανάμειξη του μοντέλου στη Νίκαια και θα μπορούσε επίσης να προσφέρει μια δοκιμή προσέλκυσης βοτσαλωτών. Η υπόθεση προβλέπει ότι οτιδήποτε μικρότερο από περίπου 60 μίλια θα πρέπει στην πραγματικότητα να είναι ένα κομμάτι ενός μεγαλύτερου σώματος. Πρόκειται για μια πρόβλεψη που η Lucy θα πρέπει να μπορεί να δοκιμάσει.
Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη σχετικά με την επιφάνεια της Αφροδίτης, όπου οι θερμοκρασίες είναι ένα βάλτο 870 βαθμούς Φαρενάιτ. (ESA / AOES Medialab) Μαζί, αυτές οι αποστολές φαίνονται έτοιμες να κατανοήσουν περαιτέρω την επιστήμη για την προέλευση της γης, πιθανώς με τρόπο που οι ερευνητές δεν μπορούν ακόμη να φανταστούν. Εξάλλου, η οικοδόμηση μιας ισχυρής εικόνας του πλανητικού σχηματισμού απαιτεί το συνδυασμό δεδομένων από πολλές διαφορετικές πηγές, λέει ο David Stevenson, ένας πλανητικός επιστήμονας στο Caltech.
Ωστόσο, έχουμε ακόμα πολύ δρόμο για να προχωρήσουμε πριν κατανοήσουμε τι κάνει τη Γη και την Αφροδίτη τόσο διαφορετική. "Είναι σχεδόν μια αμηχανία ότι είμαστε εδώ, κάθονται στη Γη και έχουμε αυτόν τον πλησιέστερο πλανήτη σε μας που είμαστε τόσο άγνοια για", λέει ο Stevenson. "Ο λόγος για τον οποίο είμαστε τόσο άγνοια είναι ότι είναι καταραμένο!"
Πράγματι, οι σκληρές συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνεια της Αφροδίτης έχουν σφυρηλατήσει τις προσπάθειες να μελετήσουν λεπτομερώς τον πλανήτη. Η Ρωσία κατόρθωσε να προσγειωθεί μια σειρά διαστημικών σκαφών στην επιφάνεια μεταξύ της δεκαετίας του 1960 και της δεκαετίας του '80. Επέζησαν μόνο για μερικές ώρες και έδωσαν σύντομες αναβοσβήσεις δεδομένων προτού υποκύψουν στη ζέστη. Αλλά αυτές και άλλες αποστολές, όπως η Pioneer και η Magellan της NASA, που μελέτησαν τον πλανήτη από μακριά, έδωσαν αναλαμπές στις λειτουργίες του πλανήτη.
Γνωρίζουμε, για παράδειγμα, ότι η Αφροδίτη έχει έντονη ατμόσφαιρα θερμοκηπίου που προέρχεται σχεδόν εξ ολοκλήρου από διοξείδιο του άνθρακα και φαίνεται ότι έχει χάσει το μεγαλύτερο μέρος του επιφανειακού νερού της. Αυτό μπορεί να παρεμποδίσει την εμφάνιση τεκτονικών πλακών εκεί - το νερό θεωρείται ότι λιπαίνει τους τροχούς των επαγωγικών πλακών. Μπορεί επίσης να εξηγήσει γιατί η Αφροδίτη στερείται ενός γεωμαγνητικού πεδίου, το οποίο πολλοί επιστήμονες θεωρούν αναγκαιότητα για τη ζωή επειδή προστατεύει τον πλανήτη από τις καταστροφές του ηλιακού ανέμου. Τα γεωμαγνητικά πεδία παράγονται με τη μετακίνηση στον πυρήνα ενός σώματος, λέει η Nimmo και βασίζονται στην κυκλοφορία του μανδύα - συχνά συνδεδεμένη με την τεκτονική των πλακών - για να μεταφέρει τη θερμότητα μακριά.
Αυτό που οι επιστήμονες θέλουν περισσότερο από οτιδήποτε είναι δείγματα των επιφανειακών βράχων της Αφροδίτης, αλλά αυτό παραμένει ένας μακρινός στόχος. Για το προβλέψιμο μέλλον, οι ερευνητές θα πρέπει να εγκατασταθούν για πιο απομακρυσμένες παρατηρήσεις, όπως αυτές που προέρχονται από μια τρέχουσα ιαπωνική αποστολή. Νωρίτερα φέτος, το διαστημόπλοιο Akatsuki άρχισε τελικά να αναμεταδίδει δεδομένα από την τροχιά του γύρω από την Αφροδίτη μετά από μια απρογραμμάτιστη πενταετή παράκαμψη γύρω από τον ήλιο.
Επιπλέον, η NASA εξετάζει δύο ακόμα δικές της αποστολές με κέντρο την Αφροδίτη που είναι και φιναλίστ της Discovery. Ένα έργο, το οποίο ονομάζεται VERITAS, καθοδηγείται από τον Smrekar και θα περιλαμβάνει έναν ήλιο που μπορεί να μελετήσει τη γεωλογία του πλανήτη σε υψηλή ευκρίνεια. Η δεύτερη προτεινόμενη αποστολή, με επικεφαλής τον Lori Glaze του κέντρου διαστημικών πτήσεων Goddard, θα αναλύσει τη μοναδική ατμόσφαιρα της Αφροδίτης χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή DAVINCI.
Η ελπίδα είναι ότι αυτές οι προσπάθειες θα αποκαλύψουν γιατί η Αφροδίτη εξελίχθηκε με τον τρόπο που έκανε, και έτσι, αυτό που κάνει τη Γη διαφορετική. Αυτή τη στιγμή, πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι η Γη και η Αφροδίτη πιθανότατα σχηματίστηκαν από περίπου το ίδιο υλικό και στη συνέχεια αποκλίνουν με την πάροδο του χρόνου χάρη σε διάφορους παράγοντες. Αυτές περιλαμβάνουν τη διαφορετική γειτνίαση τους με τον ήλιο και το γεγονός ότι η Γη γνώρισε μεγάλη σύγκρουση σχετικά αργά στο παρελθόν - τον αντίκτυπο που δημιούργησε το φεγγάρι - κάτι που θα είχε επανέλθει σε μεγάλο μέρος του πλανήτη και θα άλλαζε δυναμικά τη δυναμική του.
Αλλά μέχρι να μάθουμε περισσότερα για το πώς σχηματίστηκαν οι πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα και ποιες διαδικασίες διαμόρφωσαν την εξέλιξή τους, δεν θα γνωρίζουμε τι διαφοροποιεί έναν φιλόξενο πλανήτη από έναν άγονο, λέει ο Walsh. "Έχουμε τηλεσκόπια στο διάστημα που κυνηγούν πλανήτες μεγέθους Γης γύρω από άλλα άστρα, αλλά δεν έχουμε ιδέα εάν ένας πλανήτης θα εξελιχθεί σε μια Αφροδίτη ή σε μια Γη", λέει. "Και αυτό είναι όλο το παιχνίδι μπάλα, σε κάποιο επίπεδο."
