Stane se jednoho dne Venuše Zemí 2.0?

Ze všech planet naší soustavy je naší Zemi nejpodobnější Venuše. A to i přesto, že se postupně stala horkým peklem s hustou atmosférou. (délka blogu 7 min.)

Čtyři sestry

Ve vnitřní části Sluneční soustavy se nacházejí čtyři kamenné planety. Jsou si poměrně podobné. Mají více či méně zřetelné kovové jádro, které je obaleno pláštěm ze silikátů. Mohlo by se zdát, že všechny čtyři vnitřní planety prošly podobným vývojem. Ve skutečnosti je každá z nich jedinečným solitérem.

Nejspíš nejexotičtější je Merkur. Slunci nejbližší planeta byla v minulosti účastníkem několika kolizí, jak se zdá. Přišla při nich o téměř celý plášť. Má dnes proto na svou velikost neobyčejně objemné kovové jádro. Pro vývoj života se nehodí – je příliš blízko Slunci.

Ostatní tři kamenné planety zažily rozdílný vývoj, který byl z velké části předurčen jejich velikostí a  jejich vzdáleností od Slunce.

Venuše, Země i Mars začaly svou kariéru jako obří rozžhavené koule. Teplo pocházelo v té době hlavně z kolizí s menšími tělesy. Uvnitř planet se kromě toho nacházel další zdroj energie – radioaktivní izotopy různých chemických prvků, při jejichž rozpadu se uvolňuje teplo dodnes.

Všechny tři planety měly podobnou atmosféru, která se skládala z CO2, vodní páry a dusíku. Jejich povrch se postupně ochlazoval. Na Zemi a na Marsu došlo ke kondenzaci části atmosféry. Plyny, které původně v atmosféře způsobovaly skleníkový efekt, teď tvořily moře na povrchu obou planet. Voda navíc ještě vymývala CO2 z atmosféry, dále snižovala jeho koncentraci a tím i skleníkový efekt.

Na Venuši k ničemu takovému nedošlo. Venuše je Slunci blíže než Země – a dostává od něj zhruba dvojnásobné množství energie. Její ochlazování tedy probíhalo pomaleji a vlastně nikdy nedošlo až do takové fáze, kdy by mohla na jejím povrchu existovat tekutá voda. Na Venuši nikdy nebylo chladněji než 100 °C.

Přesto měla Venuše původně zhruba stejné množství vody jako Země – možná měla dokonce vody ještě o něco více. Většinu jí ztratila, působením slunečního záření, které rozložilo molekuly vody na vodík a kyslík. Vodík z planety unikl. Podobně jako na Zemi je to jeden z mála velice lehkých prvků, který může spontánně opustit gravitační pole planety. Část jeho molekul na vnější hranici atmosféry získá při běžné teplotě dostatečně vysokou rychlost, aby překonalo planetární gravitační pole. Kyslík proreagoval s materiálem Venušina povrchu.

Teploty dosahovaly v minulosti na Venuši až 800°C, zatímco naše sondy naměřily v nedávné době jen asi kolem 480 °C.

Značnou složkou Venušiny atmosféry je CO2, uvolňovaný v minulosti z četných vulkánů. Její dnešní atmosféra je tak hustá, že atmosférický tlak na povrchu planety dosahuje 90 barů. To je 90x více než na Zemi.

I na Zemi se uvolňoval (a uvolňuje) vulkanickou činností CO2. Na naší planetě se ale rozpouští ve vodě, je ale spotřebováván rostlinami i zvířaty. Některá z nich například ukládají CO2 do svých schránek a odstraňují ho tak z globálního koloběhu. Obrovské zásoby CO2 se dnes nacházejí v karbonátových minerálech a také ve fosilních palivech. V atmosféře naší planety se nachází odhadem jen 1/50000 veškerého množství pozemského CO2. Kdyby se při nějaké katastrofě mělo všechno CO2 uvolnit zpět do atmosféry, dosáhl by tlak na povrchu Země 16 barů.

Dá se Venuše proměnit na planetu s příjemným klimatem?

Venuše má průměr, který je srovnatelný se Zemí (12100 km). Na jejím povrchu je přibližně stejné gravitační zrychlení. Lidé, kteří by ji chtěli kolonizovat, budou na Venuši vážit přibližně stejně jako na Zemi. Znamená to, že by se jejich oběhová soustava nebo kosterní soustava a svaly nemusely přizpůsobovat odlišným podmínkám. Venuše je také relativně blízko naší vlastní planety, což by usnadňovalo komunikaci s eventuální kolonií. Startovací okno k Venuši (doba, kdy je možné ze Země dosáhnout cizí planety s minimem nákladů a času) se „otevírá“ každých 584 dní, zatímco u Marsu je to 780 dní.  Na Venuši dopadá větší množství slunečního záření než na Zemi, kolonisté by tedy mohli k zásobování energií pohodlně využívat solární panely. Tím ale bohužel výčet výhod pro kolonii na Venuši končí.

K návštěvě neláká ani povrchová teplota planety (kolem 500 °C) ani vysoký atmosférický tlak na jejím povrchu (zhruba 90 x vyšší než na Zemi). Atmosféra Venuše se skládá z 95 % z CO2. Volný kyslík zde chybí. Atmosféra by se možná dala upravit, CO2 by se mohl z atmosféry vymýt nebo chemicky pohltit, i přesto ale zůstane Venuše spíše nehostinnou planetou.

Jeden den na Venuši totiž trvá 245 pozemských dní. Znamená to, že se polovina jejího povrchu více než 120 dní nahřívá a poté na něm panuje přibližně stejně dlouhá noc. Když by Venuše ztratila svou hustou atmosféru, nahříval by se její povrch během dne na vysokou teplotu, zatímco by během noci by zamrzal. Nejlepší klima pro život by se na Venuši nejspíše nacházelo v blízkosti pólů, kde by se možná mohla nacházet oblast s menšími výkyvy teplot.

Zvládly by (třeba i geneticky upravené) řasy nebo rostliny takové podmínky? To je velice nepravděpodobné. Naše pozemská vegetace má za sebou dlouhou vývojovou cestu – a je přizpůsobena pozemských podmínkám. Na Venuši by musela vydržet silné kolísání teplot, silnou koncentraci CO2 a co víc, musela by si vystačit s minimálním množstvím vody na povrchu Venuše.

Za velice originální považuji plány na odstínění slunečního záření pomocí velkých plachet z uhlíkového materiálu, umístěných na oběžné dráze planety. Uhlíku je v atmosféře Venuše dostatek – dal by se získávat z tamního CO2.  Uhlíkové plachty by mohly dopomoci k ochlazení povrchu. Při opravdu silném odstínění slunečního záření by mohl atmosférický CO2 kondenzovat na povrchu Venuše v podobě ledu. S ním by z atmosféry zmizela i kyselina sírová. Pevný led by se dal odtěžit a zpracovat na uhlíková vlákna nebo jiné produkty. Mezitím by se mohlo začít s importem vody a ledu. S využitím řízeného zastínění planety a s použitím modifikovaných řas nebo rostlin by se pak na Venuši dala v průběhu staletí jistě vytvořit pro život vhodná atmosféra.

Tato Země 2.0 by i nadále vyžadovala vysoký stupeň technické podpory – kterou by ale lidstvo v budoucnosti mohlo dobře zvládat. Energii pro život na původně nehostinné planetě by mohli naši potomci získávat ze slunečních elektráren, umístěných na oběžné dráze sesterské planety.

Zdroje: astronomie.de, spektrum.de,http://veda-vesmir.blogspot.de/2017/02/navstevy-na-venusi-atmosfericke-peklo.html, http://veda-vesmir.blogspot.de/2017/02/venuse-pekelna-sestra-zeme.html