Penciptaan artis dari permukaan Venus. (Shutterstock)

Kita boleh belajar banyak tentang perubahan iklim daripada Venus, planet saudara kita. Zuhrah pada masa ini mempunyai suhu permukaan 450? (suhu kitaran pembersihan diri ketuhar) dan atmosfera yang dikuasai oleh karbon dioksida (96 peratus) dengan ketumpatan 90 kali ganda daripada Bumi.

Venus adalah tempat yang sangat aneh, sama sekali tidak dapat dihuni, kecuali mungkin di awan sekitar 60 kilometer di mana penemuan fosfin baru-baru ini mungkin menunjukkan kehidupan mikroba terapung. Tetapi permukaannya sama sekali tidak ramah.

Namun, Venus pernah mempunyai iklim seperti Bumi. Menurut pemodelan iklim baru-baru ini, untuk sebahagian besar sejarahnya Venus mempunyai suhu permukaan yang serupa dengan Bumi sekarang. Mungkin juga ada lautan, hujan, mungkin salji, mungkin benua dan tektonik lempeng, dan bahkan lebih spekulatif, bahkan mungkin kehidupan permukaan.

Kurang dari satu bilion tahun yang lalu, iklim berubah secara dramatik kerana kesan rumah hijau yang melarikan diri. Kita dapat berspekulasi bahwa periode vulkanisme yang intensif memompa karbon dioksida yang cukup ke atmosfer untuk menyebabkan peristiwa perubahan iklim yang hebat ini menguap lautan dan menyebabkan akhir kitaran air.

Bukti perubahan

Hipotesis dari pemodel iklim ini memberi inspirasi kepada Sara Khawja, seorang pelajar master dalam kumpulan saya (diselia bersama dengan ahli sains geologi Claire Samson), untuk mencari bukti di batuan Venus untuk peristiwa perubahan iklim yang dicadangkan ini.

Sejak awal 1990-an, pasukan penyelidik Universiti Carleton saya - dan baru-baru ini pasukan Siberia saya di Tomsk State University - telah memetakan dan mentafsirkan sejarah geologi dan tektonik planet saudara yang luar biasa di Bumi.

Misi Soviet Venera dan Vega pada 1970-an dan 1980-an mendarat di Venus dan mengambil gambar dan menilai komposisi batu-batuan, sebelum pendarat gagal kerana suhu dan tekanan tinggi. Walau bagaimanapun, pandangan kami yang paling komprehensif mengenai permukaan Venus telah disediakan oleh Kapal angkasa Magellan NASA pada awal 1990-an, yang menggunakan radar untuk melihat lapisan awan yang padat dan menghasilkan gambar terperinci lebih dari 98 peratus permukaan Venus.

{vembed Y = yUrIzPRI4GE}
Gambaran permukaan Venus yang dihasilkan oleh radar di kapal angkasa Magellan.

Batu kuno

Pencarian kami untuk bukti geologi peristiwa perubahan iklim yang hebat mendorong kami untuk memusatkan perhatian pada jenis batuan tertua di Venus, yang disebut tesserae, yang mempunyai penampilan yang kompleks yang menunjukkan sejarah geologi yang panjang dan rumit. Kami berpendapat bahawa batu-batu tertua ini mempunyai peluang terbaik untuk menyimpan bukti hakisan air, yang merupakan proses penting di Bumi dan semestinya telah berlaku di Venus sebelum peristiwa perubahan iklim yang hebat.

Memandangkan data ketinggian resolusi yang buruk, kami menggunakan teknik tidak langsung untuk berusaha mengenali lembah sungai kuno. Kami menunjukkan bahawa aliran lava yang lebih muda dari dataran gunung berapi di sekitarnya telah memenuhi lembah di pinggir tesserae.

Yang mengejutkan kami, corak lembah tesserae ini sangat serupa dengan corak aliran sungai di Bumi, yang membawa kepada cadangan kami bahawa lembah tesserae ini dibentuk oleh hakisan sungai pada suatu masa dengan keadaan iklim seperti Bumi. saya Kumpulan penyelidikan Venus di universiti Carleton dan Tomsk State sedang mengkaji aliran lava pasca-tesserae untuk sebarang bukti geologi peralihan ke keadaan yang sangat panas.

Sebahagian dari Alpha Regio, sebuah dataran tinggi topografi di permukaan Venus, adalah ciri pertama di Venus yang dikenal pasti dari radar berasaskan Bumi. (Makmal Jet Propulsion, NASA)

Analogi bumi

Untuk memahami bagaimana gunung berapi di Venus dapat menghasilkan perubahan iklim, kita dapat melihat sejarah Bumi untuk mendapatkan analog. Kita dapat mencari analogi dalam letusan super seperti letusan terakhir di Yellowstone yang berlaku 630,000 tahun.

Tetapi gunung berapi semacam itu kecil dibandingkan dengan provinsi igneus besar (LIP) yang berlaku kira-kira setiap 20-30 juta tahun. Kejadian letusan ini dapat melepaskan karbon dioksida yang mencukupi bencana perubahan iklim di Bumi, termasuk kepupusan besar-besaran. Untuk memberi anda rasa skala, pertimbangkan itu LIP terkecil menghasilkan magma yang mencukupi untuk merangkumi seluruh Kanada hingga kedalaman kira-kira 10 meter. LIP yang terkenal terbesar menghasilkan magma yang cukup yang akan meliputi kawasan seluas Kanada hingga kedalaman hampir lapan kilometer.

Analog LIP di Venus merangkumi gunung berapi individu yang mencapai 500 kilometer, saluran lava yang luas yang panjangnya mencapai 7,000 kilometer, dan terdapat juga sistem pergeseran yang berkaitan - di mana kerak bumi terpisah - panjangnya hingga 10,000 kilometer.

Sekiranya vulkanisme gaya LIP adalah penyebab peristiwa perubahan iklim yang hebat di Venus, maka dapatkah perubahan iklim serupa terjadi di Bumi? Kita dapat membayangkan senario berjuta-juta tahun di masa depan apabila beberapa LIP berlaku secara rawak pada masa yang sama boleh menyebabkan Bumi mengalami perubahan iklim yang melarikan diri yang membawa kepada keadaan seperti Venus masa kini.

Mengenai Penulis

Richard Ernst, Scientist-in-Residence, Earth Sciences, Carleton University (juga seorang profesor di Tomsk State University, Rusia), Carleton University

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.