​Wenus: Siostra Ziemi. Piekło. Rzeczywiście odkryto tam życie?

Wenus to siostrzana planeta Ziemi. Ze względu na panujące na niej niekorzystne warunki środowiskowe i atmosferę zniszczoną przez dwutlenek węgla, może być ona cenną lekcją dla ludzi. Ostatnio planeta ta zdominowała nagłówki popularnonaukowych portali i magazynów. Zespół naukowców z Polakiem w składzie odkrył na Wenus fosforowodór, czyli związek chemiczny na Ziemi związany z organizmami żywymi.  Czy jest to tożsame z odkryciem życia pozaziemskiego? Czy powinniśmy dążyć do kolonizacji Wenus?

Wenus wykazuje pewne podobieństwa do Ziemi - jej masa jest równa ok. 90 proc. masy naszej planety, a przy tym znajduje się tylko o 30 proc. bliżej Słońca. Te różnice są jednak kluczowe i przerażające zarazem. Podczas gdy Mars ma dla nas zbyt rzadką atmosferę, Wenus ma ją z kolei zbyt gęstą. Jest ona 90 razy grubsza od ziemskiej i składa się głównie z dwutlenku węgla okrytego chmurami czystego kwasu siarkowego.

Efekt cieplarniany na Wenus zatrzymuje ogromne ilości ciepła słonecznego, co oznacza, że powierzchnia planety jest wyjątkowo nieprzyjemna. Jest to najgorętsze miejsce w Układzie Słonecznym - poza powierzchnią samego Słońca. Temperatura sięgającą 450^oC jest na tyle wysoka, by stopić cynk, ołów i większość materiałów organicznych, a przy ciśnieniu atmosferycznemu identycznemu jak 1 km pod powierzchnią ziemskich oceanów, nawet okręt podwodny zostałby zniszczony.Ciśnienie panujące na Wenus jest na tyle duże, że sam dwutlenek węgla rozdrabnia się na powierzchni, gdyż istnieje w egzotycznym nadkrytycznym stanie. Mianem tym określa się niezwykły stan skupienia substancji, która nie jest ani gazem, ani cieczą, ale ma właściwości ich obu jednocześnie. CO₂ w stanie nadkrytycznym na Ziemi to niebezpieczna substancja, stosowana jako rozpuszczalnik i sterylizator. Wenus jest dosłownie pokryta oceanami tej substancji.W latach 60., 70. i 80. ubiegłego wieku Związek Radziecki wysłał na Wenus kilka sond. Większość z nich nie osiągnęła celu misji, a inne się rozbiły. Najbardziej udana misja - Wenera 13 - przetrwała ponad dwie godziny, zanim ciśnienie i wysoka temperatura zrobiły swoje. Na przesłanych przez sondę zdjęciach widać skalisty, suchy i bardzo obcy świat.

Około 50 km nad powierzchnią Wenus, ten świat jest zaskakująco gościnny. Na takiej wysokości, ciśnienie powietrza jest odpowiednie, a atmosfery jest wystarczająco dużo, by zapewnić ochronę przed promieniowaniem radiacyjnym - porównując do warunków panujących na Ziemi. Temperatura tutaj jest daleka do komfortowej, ale obecnie dysponujemy technologiami, które pozwoliłyby nam poradzić sobie z tymi 60^oC. Zaledwie kilka kilometrów wyżej, temperatura powietrza spada do rozsądnej wartości 30^oC, bez poświęcania ochrony przed promieniowaniem kosmicznym.Czy zatem w ogóle można myśleć o tym, by kolonizować Wenus?

Terraformowanie, czyli dosłownie "tworzenie Ziemi", to proces polegający na zmianie warunków panujących na planetach, księżycach lub innych ciałach niebieskich, do takich, jakie panują na Ziemi. Dzięki temu dany obiekt jest stopniowo przygotowywany do zamieszkania przez człowieka. Niestety, proces terraformowania nie został dotychczas dostatecznie zbadany, by istniała możliwość wprowadzenia go w życie.Pierwszym krokiem do "udomowienia" Wenus będzie pozbycie się nadmiaru dwutlenku węgla zgromadzonego w atmosferze planety. Już 50 lat temu Carl Sagan zasugerował, że odpowiednio zmodyfikowane genetycznie glony byłyby w stanie przekonwertować dwutlenek węgla do gazów bardziej łagodnych. Ich masowe dostarczenie na Wenus na chwilę obecną wydaje się niemożliwe.Innym rozwiązaniem może być to zaproponowane w 1981 r. przez jednego z wieloletnich inżynierów NASA - Jamesa Oberga. Zasugerował on, by cały zgromadzony w atmosferze Wenus dwutlenek węgla... wystrzelić w przestrzeń kosmiczną. Do tego celu Oberg poczynił nawet odpowiednie obliczenia, które z perspektywy czasu wydają się kuriozalne.

Jeszcze dziwniejszy jest pomysł Paula Bircha, który w 1990 r. zasugerował, by na Wenus wylać 4x10¹⁹ kg wodoru. Spowodowałoby to reakcję chemiczną z CO₂, w wyniku której wytworzyłaby się woda i grafit. W efekcie doprowadziłoby to do zalania 80 proc. powierzchni planety oceanami (dla porównania tylko 70 proc. powierzchni Ziemi jest pod wodą).Klimatolodzy są zgodni, że eliminacja nadmiaru dwutlenku węgla, znacząco obniżyłaby średnią temperaturę panującą na Wenus. Niemniej jednak trudno spodziewać się, by bez dodatkowej ingerencji, spadła ona poniżej 100^oC, a to oczywiście dla człowieka nadal za dużo.Meteorolog Paul Crutzen - laureat Nagrody Nobla z chemii z 1995 r. - zasugerował, że byłoby możliwe sztuczne uwolnienie ogromnych ilości dwutlenku siarki na wysokości ok. 20 km atmosfery Wenus. Spowodowałoby to skutek podobny jak wybuch wulkanu na Ziemi i obniżyło temperaturę przy powierzchni planety.

Inny, wyjątkowo interesujący, pomysł na obniżenie temperatury na Wenus, pochodzi od wspomnianego już wcześniej Paula Bircha. Sugeruje on umieszczenie w przestrzeni kosmicznej, w punkcie Lagrange'a między Wenus i Słońcem, ogromnych zwierciadeł, które odbijałyby nadmiar promieniowania docierającego do planety. Urządzenia te mogłyby jednocześnie być wykorzystywane jako generatory prądu, który prędzej czy później byłby kolonizatorom potrzebny.Znacznie bardziej skomplikowane może okazać się przestawienie obrotu planety, by nadać jej prędkość porównywalną do Ziemi. Tu nie jesteśmy w stanie wykorzystać żadnych półśrodków i jedynym rozwiązaniem byłoby umieszczenie na orbicie Wenus dużych ciał niebieskich. O ogromnych nakładach energii potrzebnych do realizacji tego planu chyba wspominać nie trzeba. Problemem jest również brak magnetosfery Wenus, bez której nie mogłoby przetrwać żadne życie, nie wspominając o prawidłowym funkcjonowaniu kolonizatorów. Naukowcy już pracują nad teoretycznymi podstawami budowy wirtualnej magnetosfery, jednak o szczegółach projektu nic nie wiadomo.

W toku najnowszych odkryć fosforowodoru w atmosferze Wenus, misja na tę niegościnną planetę wydaje się jeszcze bardziej potrzebna. Ba, być może znacznie ważniejsza od załogowej misji na Marsa. Fosforowodór jest związkiem chemicznym składającym się z jednego atomu fosforu i trzech atomów wodoru. Wiadomo, że występuje na Ziemi, Jowiszu i Saturnie. Teraz do tego grona dołącza także Wenus. Na gazowych olbrzymach - w atmosferach bogatych w wodór - jest dość powszechny. Na Ziemi, gdzie atmosfera jest zdominowana przez tlen, fosforowodór pochodzi od organizmów żywych. Naukowcy przypuszczają, że na Wenus może być podobnie.

Mimo iż obecność fosforowodoru na Wenus została potwierdzona dopiero teraz, to znacznie wcześniej już to sugerowano. Sondy Wega wysłane na Wenus z ZSRR w latach 80. ubiegłego wieku wykryły substancję chemiczną zawierającą fosfor w lokalnych chmurach, mimo iż ich instrumenty nie były wystarczająco wyrafinowane, aby dokonać precyzyjnej identyfikacji. Odkrycie fosforowodoru na Wenus nie jest jednoznaczne z odkryciem życia, mimo iż na Ziemi substancja ta występuje w towarzystwie konkretnych mikroorganizmów. Na piekielnej planecie, fosforowodór może być produktem mikrobiologicznej materii rozkładającej się chemicznie.Zagadkę Wenus może pomóc rozwiązać nam Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który już powinien działać na orbicie Ziemi, ale jego start jest ciągle przekładany. Według ostatnich informacji misja ruszy w kwietniu 2021 r. Teleskop będzie w stanie zrobić niezwykle szczegółowe zdjęcia Wenus, więc analizy składu atmosfery tej planety będą łatwiejsze. Są też dwie propozycje sond wenusjańskich. Pierwsza z misji to DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, Imaging Plus), której celem jest lepsze poznanie gęstej i toksycznej atmosfery Wenus. Druga to VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy), której zadaniem będzie zmapowanie powierzchni planety i zbadanie jej geologii. Obie mają zostać zrealizowane przez NASA, a odkrycia dotyczące fosforowodoru mogą być katapultą do ich wystrzelenia.