De vandaag de dag allesbehalve gastvrije planeet zou zeker drie miljard jaar op rij een stabiel klimaat hebben gehad.

Met een oppervlaktetemperatuur van zo’n 465 graden Celsius is Venus vandaag de dag allesbehalve vriendelijk voor leven zoals wij dat kennen. Maar dat kan in het verleden wel eens anders zijn geweest, zo hebben wetenschappers ontdekt. Simulaties wijzen zelfs uit dat de planeet miljarden jaren op rij leefbaar kan zijn geweest.

Pioneer Venus
De wetenschappers borduren met hun studie voort op onderzoeksresultaten die meer dan 40 jaar geleden tijdens de Pioneer Venus-missie werden verzameld. Tijdens deze ruimtemissie werden aanwijzingen gevonden dat op Venus ooit behoorlijk wat water te vinden was. Onduidelijk bleef echter of de planeet in een ver verleden ook langdurig een stabiel klimaat had gekend waarin dat vloeibare water een voedingsbodem voor leven kan zijn geweest. Om dat uit te zoeken, simuleerden onderzoekers van het Goddard Institute for Space Science (onderdeel van NASA) verschillende scenario’s, waarin elke keer uitgegaan werd van verschillende hoeveelheden oppervlaktewater op Venus (zie kader).


De onderzoekers simuleerden Venus zoals we de planeet nu kennen – dus met dezelfde topografie – maar dan bedekt met een oceaan die gemiddeld 310 meter diep was. Ook simuleerden ze Venus met een waterlaag van zo’n 10 meter diep, waarbij tevens een kleine hoeveelheid water in de grond zat opgesloten. En een Venus bedekt met een oceaan die 158 meter diep was. Ter vergelijking simuleerden ze ook een Venus met een topografie zoals die van de aarde, maar dan bedekt met 310 meter water.

In alle scenario’s bleek Venus in staat te zijn om gedurende een periode van drie miljard jaar een stabiel klimaat te handhaven waarbij de temperaturen tussen de 20 en 50 graden Celsius lagen. “Onze hypothese is dat Venus miljarden jaren op rij een stabiel klimaat kan hebben gehad,” aldus onderzoeker Michael Way.

Verrassend
Het is best verrassend. Veel onderzoekers nemen namelijk aan dat Venus geen vloeibaar water kan herbergen, omdat de planeet te dicht bij de zon staat (waardoor eventueel vloeibaar water op het oppervlak vrijwel direct verdampt). “Venus ontvangt momenteel bijna twee keer zoveel straling van de zon als de aarde,” erkent Way. “Maar in alle scenario’s die we modelleerden, zagen we dat Venus oppervlaktetemperaturen kon handhaven die vloeibaar water mogelijk maken.”

Uit de hand gelopen broeikaseffect
Sterker nog: de simulaties wijzen uit dat Venus vandaag de dag nog vloeibaar water zou bezitten, ware het niet dat de planeet zo’n 700 tot 715 miljoen jaar geleden plotsklaps enorm opwarmde, waardoor al het vloeibare water dat eventueel op het oppervlak aanwezig was, verdampte. Die opwarming wordt toegeschreven aan enorme hoeveelheden CO2 die in korte tijd in de atmosfeer terecht kwamen. Het resultaat was een broeikaseffect dat uitmondde in de stikhete planeet Venus zoals we die vandaag de dag kennen. Onduidelijk is nog hoe die grote hoeveelheden CO2 in de atmosfeer terecht kwamen. De meeste onderzoekers schrijven deze toe aan vulkanische activiteit, waarbij grote hoeveelheden magma zich een weg baanden naar het oppervlak en CO2 vanuit deze gesmolten gesteenten in de atmosfeer belandde. Doordat het magma stolde voor het het oppervlak bereikte, vormde het een barrière tussen het vrijgekomen CO2 en gesmolten gesteente dat dit weer op kan nemen. Hierdoor zou de CO2 in de atmosfeer zijn blijven hangen. “Er is iets gebeurd op Venus, waarbij een grote hoeveelheid gas in de atmosfeer terecht kwam en vervolgens niet meer door gesteente kon worden opgenomen. Op aarde hebben we ook voorbeelden van dergelijke gebeurtenissen, maar dan op een veel kleinere schaal, denk bijvoorbeeld aan het ontstaan van de Siberische Trappen (een vulkanische vlakte in Siberië, red.) miljoenen jaren geleden die in verband wordt gebracht met een massa-extinctie.” Wat op Venus gebeurde was echter veel ingrijpender. “Het transformeerde Venus compleet.”


Vervolgonderzoek
Hoewel de simulaties van de onderzoekers er sterk op wijzen dat Venus in een ver verleden langdurig leefbaar is geweest, is meer onderzoek nodig om dat met zekerheid te kunnen concluderen. Het is daarbij met name belangrijk om meer inzicht te krijgen in de vroege geschiedenis van Venus, waarin dat vloeibare water op Venus gecondenseerd moet zijn. Een tweede belangrijke vraag is of de snelle opwarming die zo’n 715 miljoen jaar geleden plaatsvond op zichzelf staat of de laatste in een lange reeks van perioden van opwarming is. In het laatste scenario zou de lange leefbare periode die de onderzoekers gesimuleerd hebben, herhaaldelijk onderbroken zijn door perioden waarin de planeet veel te warm was voor leven zoals wij dat kennen. “Er moeten meer missies naar Venus worden ondernomen om een gedetailleerd beeld te krijgen van de geschiedenis en evolutie van de planeet,” aldus Way. “Onze modellen laten echter zien dat het echt mogelijk is dat Venus leefbaar is geweest en er heel ander uitzag dan de planeet die we vandaag de dag zien.”

Het onderzoek heeft niet alleen implicaties voor ons begrip van ons eigen zonnestelsel. Het kan namelijk ook een nieuw licht werpen op planeetstelsels daarbuiten en dan met name op planeten die zich op ongeveer net zo’n afstand van hun ster bevinden als Venus. Deze planeten in de ‘Venus-zone’ moeten we afgaand op wat we nu van onze eigen Venus weten niet te snel afschrijven als het gaat om leefbaarheid. Wie weet zijn ze namelijk – net als Venus wellicht in het verleden – in staat om vloeibaar water te herbergen en een stabiel klimaat te handhaven.