Oblaka na Venuši se podle nové analýzy dat z Pioneeru skládají z 60 % vody

Zdá se, že v poslední době je v módě přezkoumávání starých dat s využitím moderního chápání. Jedním z nejžhavěji diskutovaných témat v poslední době v astrobiologické komunitě bylo, zda na Venuši může existovat život – konkrétně v jejích oblačných vrstvách, z nichž některé mají jedny z podmínek nejvíce podobných Zemi ze všech částí Sluneční soustavy, alespoň co se týče tlaku a teploty. Nový článek od týmu amerických vědců do této debaty jen přidal olej do ohně tím, že přezkoumal data z mise Pioneer k Venuši, kterou NASA vypustila v 70. letech – a zjistil, že mraky na Venuši jsou tvořeny převážně vodou.

To neznamená, že se jedná o vodu v tradičním smyslu, jak si myslíme, že vodní pára tvoří mraky zde na Zemi. Zdá se, že dihydrogenoxid v oblacích Venuše je vázán v hydratovaných materiálech, spíše než aby existoval samostatně jako čisté vodní kapičky. To je ale stále drastická změna oproti našemu současnému chápání, že mraky Venuše se skládají převážně z kyseliny sírové. Část této látky se stále vznáší v oblacích – podle článku tvoří asi 22 % – ale jak se mohli vědci ze 70. let tak mýlit, pokud jde o údaje svých přístrojů?

Odpověď na tuto otázku vyžadovala vědecké pátrání od řady výzkumníků z různých institucí, včetně Cal Poly Pomona, University of Wisconsin, Arizona State a dokonce i samotné NASA, aby odhalila stará data ze sond Pioneer. Byla uložena na mikrofilmu v kanceláři NASA Space Science Data Coordinated Archive – prvním krokem k opětovné analýze dat tedy bylo jejich vytažení z archivů a digitalizace.

Inspirace k tomuto nápadu vzešla z rozhovoru mezi Rakeshem Mogulem z Cal Tech Pomona a Sanjayem Limayem, expertem na Venuši z University of Wisconsin. Hovořili o složení oblaků na Venuši a poté se shodli, že by měli znovu analyzovat data hmotnostní spektrometrie, která Pioneer původně shromáždil, protože se domnívali, že by z nich mohli získat nové poznatky.

Ukázalo se, že ano. Data pocházela ze dvou přístrojů na palubě sondy Pioneer Venus Large Probe – většího modulu mise Pioneer, který sestupoval skrz mraky Venuše – neutrálního hmotnostního spektrometru LNMS a plynového chromatografu LGC. Mogul a Limaye si uvědomili, že jak sonda sestupovala skrz hustší části atmosféry, vstupy pro tyto přístroje, které byly navrženy k měření atmosférických plynů, se ucpávaly aerosolovými částicemi z mraků. Jako důkaz tohoto ucpání poukazují na masivní, ale dočasný pokles hladiny CO2 v atmosféře, když sonda sestupovala skrz vrstvy mraků.

Místo toho, aby to připsali selhání přístroje, se na data podívali jako na způsob analýzy typů aerosolů zachycených ve vstupním otvoru – a to sledováním teplot jejich tavení. Jak sonda pokračovala v sestupu atmosférou, roztavila různé aerosoly při různých teplotách (a umožnila vstupním otvorem opět plynu volně proudit, což způsobilo opětovný nárůst hodnoty CO2). Analýza toho, jaké plyny se uvolňovaly při teplotách, při kterých se tyto aerosoly roztavily, by jim pomohla pochopit, z čeho se aerosoly, a tedy i samotné mraky, skládají.

První věc, které si všimli, byly masivní nárůsty teploty vody při 185 °C a 414 °C, což svědčilo o hydrátech, jako je hydratovaný síran železitý a hydratovaný síran hořečnatý. Také si všimli, že voda tvořila většinu aerosolů, a to až 62 %, ačkoliv téměř veškerá voda byla vázána v těchto hydrátech. Jak se očekávalo, v aerosolech byla přítomna také kyselina sírová. Projevila se ve velkém množství jako SO2 kolem 215 °C, což je teplota, při které se kyselina sírová rozkládá. Zajímavé je, že došlo k dalšímu uvolnění SO2 kolem 397 °C, což naznačovalo přítomnost další, tepelně stabilnější síranové sloučeniny v aerosolech.

Náznakem toho, o jakou sloučeninu by se mohlo jednat, byl nárůst další, i když neočekávané, chemické podoby – při stejné teplotě jako druhý nárůst SO2 detekoval LNMS nárůst iontů železa. V kombinaci s uvolňováním SO2 při této teplotě existuje silná indikace, že jedním z aerosolů je síran železitý, který se při těchto teplotách rozkládá na oxid železitý a oxidy síry. Odhady uvádějí obsah síranu železitého v aerosolech až na 16 %, což se téměř shoduje s 22 % odhadovanými pro kyselinu sírovou, o které se do doby vzniku tohoto článku předpokládalo, že v oblacích dominuje.

Odkud se tedy železo vzalo? Autoři se domnívají, že pochází z kosmického prachu, který je vtahován do atmosféry Venuše a poté reaguje s kyselou oblačností. Největším zjištěním této nové analýzy je však nakonec významná přítomnost vody. Vyřeší také záhadu, proč existoval rozdíl mezi sondami, které shromažďovaly data při průletu mračny, a těmi, které jednoduše na dálku skenovaly vrstvu oblačnosti Venuše pomocí spektroskopického zařízení, pokud jde o obsah vody v oblacích. Zařízení pro dálkový průzkum by nebyla schopna detekovat vodu vázanou v hydrátech – pouze množství atmosférické páry; sondy pro sestup na povrch Venuše by mnohem přesněji vypočítávaly celkový obsah vody.

Všechny tyto nové poznatky mají zjevně velké důsledky pro hledání života v oblacích Venuše, protože jedním z hlavních argumentů proti této možnosti byl nedostatek vody v tomto prostředí. Ukazuje se, že vody je mnohem více, než se dříve myslelo – i když je pravda, že je pro většinu mikrobů žijících na Zemi poměrně kyselá.

Toto nové poznání ukazuje, jak užitečná mohou být i stará data a jak mohou efektivně přispět i k moderním diskusím o nezodpovězených vědeckých otázkách. Problém by mohl spočívat pouze v jejich nalezení někde pohřbených v archivech NASA – což samo o sobě může být vědeckým počinem.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/venus-clouds-are-60-water-according-to-reanalyzed-pioneer-data a https://know-todays-news.com/venus/

autor: František Martinek