私が生まれた日 — 1959 年冬至 — Life の見出し 雑誌は「ターゲットビーナス：そこに生命があるかもしれない！」と宣言しました。それは、科学者が金星の大気を望遠鏡で観測するために高度80,000フィートまで気球に乗った方法と、水の発見がそこに生物がいる可能性があるという希望をどのように高めたかについて語った.子供の頃、アイザック アシモフの少年向け SF 小説 ラッキー スターと金星の海 で、テレパシーを使って金星のカエルと一緒に海底を冒険する話に興奮しました。 . 1975 年、私が 15 歳のとき、家族の友人である惑星科学者が、別の惑星である金星の表面から撮影された史上初の写真の写真をくれました。ソビエトのベネラ 9 プローブは、角張った岩と細かい土の風景の白黒画像を送り返してきました。空の明るい部分は、私が取り憑かれたアポロの月のショットよりもはるかに不気味に見え、いつか訪れたいと思うかもしれない奇妙な曇った砂漠の土地のように見えました.
しかし、私の仲間の多くにとって、金星はすぐにロマンスを失いました.科学者たちが別の惑星への任務で最初に発見したことは、金星はフィクションや投機科学が描いた地球の楽園ではなかったということでした.質量、密度、サイズなどのバルク特性は、私たち自身の惑星とほぼ同じです。しかし、その表面は、窒息する二酸化炭素の海によって調理され、乾燥しています。暴走する温室効果の灼熱の死のグリップに閉じ込められた金星は、地球のような惑星でうまくいかない可能性のあるすべてのものに対する警告の物語として長い間持ちこたえられてきました.地球外生命体の住処になる可能性があるため、成功する可能性が最も低い惑星に選ばれています。
しかし、私は金星をあきらめることを拒否し、何年にもわたって私の頑固な忠誠心は立証されてきました.ベネラ 9 号や他のロシアの着陸船が垣間見た岩の多い景色は、拷問された火山の歴史を示唆していました。それは 1990 年代初頭にアメリカのマゼラン オービターによって確認されました。マゼランはレーダーを使って惑星の厚い雲を覗き込み、豊かで変化に富んだ動的な表面をマッピングしました。衝突クレーターが少ないことから判断すると、表面はほとんど過去 10 億年の間に形成されたものであり、地球以外のどの岩石惑星よりも新鮮で、最近活発になっています。ロシアとアメリカの宇宙船はまた、原始の気候が湿潤で涼しく、生命に優しいものだったかもしれないというヒントも発見しました。密度と組成の測定は、金星がもともと地球と基本的に同じものから形成されたことを示唆しています。これにはおそらく、今日厚い空気中に漂っている地球の海の 1% の 1000 分の 1 に相当する微量よりもはるかに多くの水が含まれていました。
確認は、重水素 (重水素) と通常の水素の比率の測定値から得られます。金星の大気には、地球の大気よりもはるかに多くの重水素が比例して含まれています。このゆがみは、惑星の水素が徐々に宇宙に逃げ出したことを示しています。重水素は重いため、軽いものよりもゆっくりと漏出するため、時間の経過とともに差が生じます。時計の針を巻き戻して考えると、金星はかつてもっと多くの水素、つまり、もっと多くの水を持っていたに違いありません.
したがって、地球上で生命が誕生した頃の金星の私たちの写真は、おそらく有機分子が豊富な暖かい海の1つであり、岩の多い海岸や火山の噴火口の周りを揺れています.恒星進化論は、当時の太陽の明るさはかなり低かったと予測しています。そのため、金星は地球よりも生命にとって居心地の良い生息地であったことは間違いありません。太陽が徐々に暖まるにつれて、水は地表よりも大気中で過ごす時間が長くなりました。水蒸気は強力な温室効果ガスであるため、これにより温暖化が進み、さらに蒸発が進み、強力な正のフィードバックが生まれます。太陽がある程度の明るさに達した後、プロセスは元に戻せなくなりました。海は完全に沸騰し、太陽放射は水を水素と酸素に分解し、水素は宇宙に逃げ出し、酸素は一緒に逃げるか、表面のミネラルに飲み込まれました.その結果が、今日私たちが目にする干からびた地獄です。
衰退には時間がかかりました。同僚と私は、地球上の気候変動を金星に研究するために使用するのと同じ種類の地球循環モデルを適用しました。雲の形成、全球風、地形、惑星の自転などの詳細を含めると、モデルは、金星がこれまで考えられていたよりもはるかに長い間海洋性で居住可能であった可能性があることを示しています。惑星は、温暖化する太陽の影響から地球を守る曇りのパターンを自発的に発達させます。太陽側は、入ってくる日光を反射する明るい雲で覆われます。夜側はほとんど雲がなく、熱放射を深宇宙に放出することで惑星を冷やすことができます。これの多くは、新しいミッションからより良いデータが得られるまで、まだ推測しなければならない過去の地形、スピン レート、および大気組成に関する詳細に依存します。
その影響は驚くべきものです。地球の歴史の大部分において、金星は居住可能な最も近い惑星であり、繁栄する生物圏の本拠地でさえあったかもしれません。何十億年もの間、私たちの太陽系には、湿った、地質学的に活発な、居住可能な岩石の世界が隣接していた可能性があります。流星が衝突し、ある惑星から別の惑星に破片を飛ばしたとき、彼らは非常にまれに命を交換したかもしれません.
しかし、金星の厳しい評判は根強く、NASA とロシアの対応機関は金星の研究から手を引いています。米国は1989年に打ち上げられたマゼラン以来、27年前に金星ミッションを行っていません。しかし、他の国もゲームに参加しています。 2006 年の夏、私の人生を変える手紙をパリから受け取りました。 「非常に徹底的な査読プロセスの後、あなたが VENUS EXPRESS ミッションの学際科学者 (IDS) に選ばれたことを喜んでお知らせします。」欧州宇宙機関の太陽系ミッションのコーディネーターによって署名され、1 週間後にドイツのダルムシュタットで開催される会議に私を招待することで締めくくられました。
はい！と思いました。私は金星に行きます。 （ダルムシュタット経由）そして、アメリカの宇宙生物学者である私が、最も地球に近く、最も地球に似た他の惑星を探査するヨーロッパ初の試みであるビーナスエクスプレスの科学チームに参加したのです。勇敢で小さな宇宙船は、私たちの姉妹惑星の周りの軌道で 8 年間を過ごし、温室効果のある気候が完全に狂い、絶えず変化する雲のパターン、巨大な竜巻のような渦が極の周りを無秩序に踊り、激しい雷雨、そして私たちの地球を研究しました。確かに活火山です。
日本の宇宙機関 JAXA は、独自の探査機「あかつき」を打ち上げましたが、2010 年に探査機が金星に到着したとき、軌道に乗ることができず、代わりに太陽の周りを回っていました。アポロ 13 号の回収に匹敵する技術的偉業として、機関はミッションの制御を回復し、2015 年にそれを金星軌道に誘導しました。現在、活気に満ちた変化しやすい大気と雲についての理解をさらに深め、追加のヒントを探しています。火山活動の表面の。
新たに宇宙に進出した国々によるこれらの小規模なミッションは、金星探査を存続させてきました。金星は、地球と同様に、内部で生成された地質学的活動をまだ脈動させているようです。それでも、金星がどのように進化したかについて私たちに伝えなければならないことを発見するには、新しい NASA ミッションが必要です。それが私たちに伝えていることは、地球に似た惑星のより広い研究を助けるでしょう.太陽系外の惑星を間近で見るには何世代もかかるでしょうが、それまでの間、太陽系の惑星を探索することができます。銀河系の他の場所の惑星の必然的にまばらな観測を調整するために、現在入手できるいくつかの惑星の詳細な観測を使用できます.
最後のアメリカの金星ミッションから約 30 年の間に行われた宇宙船計器の技術的進歩により、惑星の厳しさを乗り切ることができる新しい宇宙船を構築することが想像できます。現在の地質活動の兆候を探して、レーダーと赤外線で新しい明瞭さで表面を画像化する革新的なオービターを送ることができます。失われた海と生物圏の痕跡を、化学同位体を測定する大気プローブで探すことができます。気球が雲に浮かんでいると、その過程で極端な気候を調べることができ、地球の現在および将来の気候を理解する準備が整います。地表着陸船を使用して、岩石に穴を開け、鉱物を調べ、その歴史を学ぶことができました。
NASA が最近、これらのミッションに新たな関心を寄せていることに心強く思います。また、この隣接する惑星の探査にアメリカが参加する新しい時代が間もなく始まることを期待しています。この探求が不可欠であると私が感じる大きな理由がもう 1 つあります。比較惑星学における私自身の研究は、最近、私たち自身の惑星が私たち自身の機械対応の手によって現在経験している変化を理解することにますます向けられています.地球の良い管理人になるためには、気候の進化に関するより深い知識が必要です。しかし、私たちの惑星や、その進化における私たち自身の役割を真空状態で完全に理解することはできません。比較のポイントが必要です。金星はそれを提供します。私たちのモデルをテストし、極端な気候変動に対する理解を深めるための自然な実験室です。
私たちの故郷である惑星が、びしょぬれでびしょぬれになった生物圏が宇宙の残りの部分にどのように適合するかを本当に知りたい場合は、金星探査のプログラムが必要です。濡れて生きている金星のSFの夢は、いつか本当に存在するかもしれません。しかし、金星がかつて生きていたかどうかにかかわらず、その継続的な探査は、私たち自身の惑星が実際にどれほどユニークであるかを発見し、銀河の周りの地球に似た惑星に関する私たちの知識の増加に文脈を与え、理解を深めるための最良の方法の1つです。私たちのような惑星の気候変動.
David Grinspoon は惑星科学研究所の上級科学者です。彼は、いくつかの進行中および提案されている惑星間宇宙船ミッションの科学チームに所属しています。 2013 年には、米国議会図書館の宇宙生物学の初代議長に任命されました。彼の最新の本 Earth in Human Hands は 12 月に出版されました。ミュージシャンでもあり、House Band of the Universe でギターを弾いています。
この記事は最初に公開されました Nautilus Cosmos 2016 年 11 月。
