Planeten Venus kan ses som jordens onda tvilling. Vid första ögonkastet, den är av jämförbar massa och storlek som vår hemplanet, består på samma sätt mestadels av stenigt material, håller lite vatten och har en atmosfär. Än, en närmare titt avslöjar slående skillnader mellan dem:Venus tjocka CO ₂ atmosfär, extrem yttemperatur och tryck, och svavelsyramoln är verkligen en skarp kontrast till de förhållanden som behövs för liv på jorden. Detta kan, dock, har inte alltid varit fallet. Tidigare studier har föreslagit att Venus kan ha varit en mycket mer gästvänlig plats tidigare, med sina egna flytande vattenhav. Ett team av astrofysiker under ledning av universitetet i Genève (UNIGE) och National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS, Schweiz, undersökte om vår planets tvilling verkligen hade mildare mens. Resultaten, publiceras i tidskriften Natur , antyder att så inte är fallet.

Venus har nyligen blivit ett viktigt forskningsämne för astrofysiker. ESA och NASA har i år beslutat att skicka inte mindre än tre rymdutforskningsuppdrag under det kommande decenniet till den näst närmaste planeten till solen. En av nyckelfrågorna som dessa uppdrag syftar till att besvara är om Venus någonsin var värd för tidiga hav. Astrofysiker ledda av Martin Turbet, forskare vid institutionen för astronomi vid UNIGEs naturvetenskapliga fakultet och medlem av NCCR PlanetS, har försökt svara på denna fråga med de verktyg som finns på jorden.

"Vi simulerade klimatet på jorden och Venus i början av deras evolution, för mer än fyra miljarder år sedan, när planeternas yta fortfarande var smält, " förklarar Martin Turbet. "De associerade höga temperaturerna innebar att vilket vatten som helst skulle ha varit närvarande i form av ånga, som i en gigantisk tryckkokare."

Med hjälp av sofistikerade tredimensionella modeller av atmosfären, liknande de som forskare använder för att simulera jordens nuvarande klimat och framtida evolution, teamet studerade hur atmosfären på de två planeterna skulle utvecklas över tiden och om hav kunde bildas under processen.

"Tack vare våra simuleringar, vi kunde visa att klimatförhållandena inte tillät vattenånga att kondensera i Venus atmosfär, " säger Martin Turbet. Det betyder att temperaturerna aldrig blev tillräckligt låga för att vattnet i dess atmosfär skulle bilda regndroppar som skulle kunna falla på dess yta. Istället, vatten blev kvar som en gas i atmosfären och hav bildades aldrig. "En av huvudorsakerna till detta är molnen som företrädesvis bildas på nattsidan av planeten. Dessa moln orsakar en mycket kraftfull växthuseffekt som hindrade Venus från att svalna så snabbt som man tidigare trott, säger Turbet.

Små skillnader med allvarliga konsekvenser

Förvånande, astrofysikernas simuleringar avslöjar också att jorden lätt kunde ha drabbats av samma öde som Venus. Om jorden bara hade varit lite närmare solen, eller om solen hade sken lika starkt i sin "ungdom" som den gör nuförtiden, vår hemplanet skulle se väldigt annorlunda ut idag. Det är troligen den relativt svaga strålningen från den unga solen som gjorde att jorden kunde svalna tillräckligt för att kondensera vattnet som bildar våra hav. För Emeline Bolmont, professor vid UNIGE, medlem av PlaneS och medförfattare till studien, "det här är en total omvändning i hur vi ser på det som länge har kallats "Faint Young Sun-paradoxen." Det har alltid ansetts som ett stort hinder för att liv ska uppstå på jorden."

Argumentet var att om solens strålning var mycket svagare än idag, det skulle ha förvandlat jorden till en iskula som är fientlig mot liv. "Men det visar sig att för de unga, mycket varm jord, denna svaga sol kan faktiskt ha varit en oväntad möjlighet, " fortsätter forskaren.

"Våra resultat är baserade på teoretiska modeller och är en viktig byggsten för att svara på frågan om Venus historia, " säger studiens medförfattare David Ehrenreich, professor vid institutionen för astronomi vid UNIGE och medlem av NCCR PlanetS. "Men vi kommer inte att kunna avgöra frågan definitivt på våra datorer. Observationerna av de tre framtida Venusianska rymduppdragen kommer att vara avgörande för att bekräfta – eller vederlägga – vårt arbete."

Emeline Bolmont säger, "Dessa fascinerande frågor kan tas upp av det nya Center for Life in the Universe, som just har inrättats inom UNIGE:s naturvetenskapliga fakultet."