Föreställ dig jorden. Fyll nu himlen med tjocka, soldöljande moln av svavelsyra; koka upp haven genom att höja temperaturen till 900 grader Fahrenheit (nästan 500 grader Celsius), och öka lufttrycket tillräckligt högt för att platta till dig som en pannkaka. Vad du nu har är Venus, en stenig planet liknande jordens storlek men annorlunda på nästan alla andra sätt.

Hur dessa "systerplaneter" utvecklades så olika har varit en brinnande vetenskaplig fråga i årtionden, och ett föreslaget uppdrag kallat VERITAS försöker ge svar genom att förändra vår förståelse av den interna geodynamiken som format planeten. Uppdraget kan ge insikter i vår egen planets utveckling och till och med hjälpa oss att bättre förstå steniga planeter som kretsar kring andra stjärnor.

Förkortning för Venus Emissivity, Radiovetenskap, InSAR, Topografi och spektroskopi, VERITAS övervägs för urval under NASA:s Discovery Program och kommer att hanteras av NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. Projektets partners inkluderar Lockheed Martin, den italienska rymdorganisationen, den tyska rymdorganisationen, och den franska rymdorganisationen.

"Venus är som denna kosmiska gåva av en olycka, sa Suzanne Smrekar, huvudutredare för VERITAS vid JPL. "Du har dessa två planetariska kroppar - Jorden och Venus - som började nästan likadant, men har gått två helt olika evolutionära vägar, men vi vet inte varför."

Det sista uppdraget att studera planetens yta, NASA:s rymdfarkost Magellan, avslutades 1994. Även om det gav lockande ledtrådar om Venus geologi, instrumenteringen kunde inte ge visshet om ursprunget till många av planetens ytegenskaper.

Föreslagen för en lansering 2026, VERITAS skulle kretsa runt planeten och titta genom de skymma molnen med ett kraftfullt toppmodernt radarsystem för att skapa 3D globala kartor och en nära-infraröd spektrometer för att ta reda på vad ytan är gjord av. Det skulle också mäta planetens gravitationsfält för att bestämma strukturen av Venus inre. Tillsammans, instrumenten skulle ge ledtrådar om planetens tidigare och nuvarande geologiska processer, från dess kärna till dess yta.

Ett fönster in i den tidiga jorden

Här på jorden, den stela skorpan som omsluter planeten är bruten i ett pussel av tektoniska plattor ovanpå manteln. Konvektion i manteln hjälper till att driva rörelse av ytplattorna. När vissa plattor går ner i det inre - en process som kallas subduktion - smälter de, och vulkanisk avgasning frigör flyktiga ämnen (som vatten, kväve, koldioxid, och metan) ut i atmosfären.

Lär dig mer om de geologiska processerna på Venus - där den varma skorpan är en bra analogi för tidiga jordens, när plattorna precis började bildas – kunde ge en värdefull inblick i hur dessa processer började på jorden.

"Det största mysteriet för mig är omfattningen av deformationsstrukturer på Venus" - områden av sten på ytan som har bucklats under enormt geologiskt tryck - "som skulle kunna studeras för att förstå naturen av tektonisk aktivitet på planeten, " sa vetenskapsteammedlemmen Joann Stock, en professor i geologi och geofysik vid Caltechs seismologiska laboratorium i Pasadena.

Att producera högupplösta 3D topografiska kartor VERITAS skulle fokusera strukturer som tidigare har varit för små för att lösas, tillsatt lager. Dessa strukturer kan inkludera upphöjd topografi på båda sidor av släpfel, som San Andreas-felet, vilket är en indikator på stor tektonisk aktivitet. VERITAS skulle också leta efter aktiva ytförkastningar med hjälp av något som kallas interferometriska deformationskartor för första gången bortom jorden.

Dessutom, VERITAS skulle studera stora deformationsstrukturer som kallas tessera. Dessa platåliknande egenskaper kan vara analoga med jordens kontinenter. En ledande teori är att jordens kontinenter bildades när järnrik oceanisk skorpa subducerades och smälte i närvaro av vatten, producerar stora volymer nya, mindre järnrik kontinental skorpa som reste sig över havet.

För att avgöra om Venus tesseraplatåer bildades på ett liknande sätt som jordens kontinenter, VERITAS skulle konstruera de första globala multispektrala kartorna över Venus ytsammansättning. Om deras sammansättning liknar den för kontinentala skorpan, vi skulle också få information om Venus blötare förflutna.

En vulkanisk värld

På jorden, plattektonik och vulkanism går hand i hand. Men hur är det på Venus?

"Att avgöra om Venus aktivt genomgår vulkanisk aktivitet och förstå vilken process som driver den är en av de riktigt spännande frågorna jag skulle älska att få svar på, " sa planetforskaren Jennifer Whitten, en VERITAS vetenskapsgruppmedlem vid Tulane University i New Orleans.

Med hjälp av sin spektrometer, VERITAS skulle avgöra vilka stenar som nyligen bildades från utbrott av magma, innan interaktioner med atmosfären har hunnit ändra sin kemiska sammansättning. Dessutom, spektrometern skulle söka efter hotspots från aktiva utbrott, medan radarinstrumentet skulle söka efter aktiva fel, en indikation på tektonisk aktivitet.

Genom att lära känna Venus vulkaner och de geofysiska processer som orsakar dem, forskare kan också mäta deras inverkan på planetens klimat och, kanske, svara på en annan nyckelfråga:Innehåller planetens inre fortfarande stora mängder vatten som jordens gör?

Gör planeterna beboeliga

Plattektonik och vulkanism påverkar inte bara hur en planet tar form; de är intimt knutna till en planets beboelighet. Plattektoniken påverkar starkt jordens långsiktiga klimat genom att påverka de processer som håller atmosfären i balans:vulkanism, som släpper ut flyktiga ämnen i atmosfären, och subduktion, som återvinner flyktiga ämnen tillbaka till inredningen. Också, bildandet och erosionen av jordens kontinenter har stor inverkan på sammansättningen av haven och atmosfären. Tillsammans, dessa processer ger näringsämnena och ett beboeligt klimat för att livet ska frodas.

Men vad är den känsliga geodynamiska balansen som i slutändan gör en planet beboelig? Med tanke på upptäckten av tusentals exoplaneter som kretsar kring andra stjärnor än vår sol, svaret kan informera vår förståelse av deras natur.

"För att avslöja Venus mysterier måste vi titta under huven på Venus interiör; det är motorn för global geologisk och atmosfärisk evolution, ", sa Smrekar. "Är Venus och jorden i grunden unika världar? Eller är skillnaderna mellan dessa "tvillingar" bara kosmetiska? Att svara på denna fråga är nyckeln till att förstå vad som gör andra steniga planeter beboeliga och, i sista hand, komma fram med livet."