Jordens onda tvilling

Grannplaneterna Venus och jorden är nästan lika stora och i solsystemets barndom fanns det antagligen hav av flytande vatten på båda. Sedan hände det något som gör att Venus i dag kallas för jordens onda tvilling. Planeten blev en 450-gradig sten-öken insvept i moln av frätande svavelsyra. Genom att kartlägga Venus väg till ett värmeinferno kan vi lära oss mer om vår egen värld, inte minst om växthuseffekten och de hotande klimatförändringarna.

Den enda mätstationen runt Venus just nu är den europeiska sonden Venus Express. Den har slut på bränsle och kommer att brinna upp i planetens atmosfär runt årsskiftet och därefter är inga nya farkoster planerade för att utforska Venus mysterier. Projektledare för det åtta år långa äventyret med Venus Express har varit svensken Håkan Svedhem. Han efterlyser nu fler sonder till vår grannplanet.

– Jag tycker nog att tyngdpunkten är ganska obalanserad som det är nu. Alla satsar på Mars. Det drivs av förhoppningarna att hitta liv och att man en dag ska flyga dit bemannat, men för att bättre förstå solsystemets utveckling och jordens framtid är det viktigare att utforska Venus, säger Håkan Svedhem.

Intresset för Venus sjönk på sjuttiotalet när forskarna kunde konstatera att temperaturen på ytan var tillräckligt hög för att smälta bly och att det regnade svavelsyra. Men historiskt har planeten alltid lockat. I början av 1900-talet sammanställde den svenske nobelpristagaren i kemi Svante Arrhenius den då aktuella forskningen om våra grannplaneter och kom helt riktigt fram till att Mars av allt att döma var en kall stenöken, men att det på Venus mycket väl kunde finnas tropiska regnskogar under ett massivt täcke av vattenmoln. Det var ett misstag, men inte så tokigt tänkt.

Under planetens första par hundra miljoner år var den troligen verkligen täckt av tjocka vattenmoln. Närheten till solen gör att avdunstningen från haven bör ha varit kraftig. Molnen som bildades reflekterade visserligen solinstrålningen, men samtidigt är vattenånga en stark växthusgas och planeten blev sakta allt varmare och alltmer vatten ångade upp i atmosfären. I de övre lagren bröt ultraviolett strålning sönder vattenmolekylerna och de blåste ut i rymden med solvinden. Haven försvann, droppe för droppe.

När det flytande vattnet var borta steg temperaturen ytterligare och karbonaterna i bergen löste ut och fyllde atmosfären med koldioxid. Då gick det snabbt. Venus fick en skenande växthuseffekt som har lämnat efter sig en knastertorr stenig yta där temperaturen är 450 grader och trycket från koldioxidatmosfären nästan 100 gånger större än på jorden. Molnen av svavelsyra bildas troligen av utsläpp från vulkaner som regelbundet får utbrott.

Effekten av koldioxid i atmosfären är något vi märker även på jordens klimat, men går det ens att jämföra med värmeinfernot på grannplaneten? Venus Express har från omloppsbana genomfört åtta års kontinuerliga mätningar av atmosfären och man använder nu siffrorna för att testa om de klimatmodeller som tagits fram för jorden kan överföras på Venus. Om de extrema värdena från Venus stämmer med modellerna kan vi bli mer säkra på vad som händer med jordens klimat när koldioxidhalten i atmosfären ökar på grund av fossila utsläpp.

– De stämmer inte alls på Venus, konstaterar Håkan Svedhem.

– De sex modellerna vi testade visade alla väldigt olika resultat jämfört med varandra och ingen visade något som ens var nära det vi uppmätte på Venus. Då är frågan var i modellerna det blir fel. Det tittar vi på nu, men det är väldigt komplicerat och det kommer att dröja innan vi kommer fram till några resultat. När vi förstår det skulle vi kanske kunna få bättre och robustare modeller också för jorden.

Det går i dagsläget inte att på vetenskaplig grund säga något om riskerna för att jordens klimat ska tippa över på samma sätt som på Venus. Det finns för många osäkra faktorer. Däremot står det klart att koldioxiden från fossil förbränning på kort sikt höjer jordens medeltemperatur. Vissa forskare spekulerar kring hur man skulle kunna stoppa en situation som urartar och hotar att förvandla jorden till något som liknar Venus. Paradoxalt nog kan Venus inspirera till en möjlig lösning.

Svavelföreningarna högt upp i dess atmosfär skapar ett kritvitt molntäckte som reflekterar bort 70 procent av solinstrålningen. Nobelpristagaren i kemi Paul Crutzen har föreslagit att man i ett krisläge kan stävja uppvärmningen på jorden genom att sprida svavel i atmosfären, vilket skapar moln som de på Venus. Då gäller det att veta hur svavlet omsätts, inte minst för att vi ska slippa frätande regn.

Just sådana processer har Venus Express studerat ingående från sin position ovan den stormiga atmosfären, men det behövs mer kunskap och atmosfären behöver undersökas inifrån.

Att komma ner i atmosfären är också ett måste för att lösa ett stort mysterium med Venus, nämligen vad det är för ämnen som absorberar ultraviolett ljus och befinner sig på runt 50 kilometers höjd. De finns i gigantiska moln som rusar runt i atmosfärens starka vindar och syns på bilder tagna av Venus Express. Som av en händelse befinner sig molnen på en nivå över Venusytan där tryck och temperatur har minskat så mycket att det är behagligt jordlikt. Vissa forskare menar att det kan handla om tecken på liv.

– Att det skulle handla om en livsprocess låter väl lite långsökt, men det finns ju de som säger att det i princip är möjligt. Vi kan inte säga på avstånd vad det är. Man måste gå in i atmosfären och mäta. En ballong eller landare som tar prover på vägen behövs för att ta reda på mer, säger Håkan Svedhem.

Han ser det som nästa naturliga steg efter Venus Express, att komma ner i atmosfären och även landa på ytan. Det gjordes redan på sjuttiotalet av de sovjetiska Venera-farkosterna. Landarna var välisolerade stålklot som trots detta bara fungerade i som mest två timmar i det extrema trycket och temperaturen på ytan, men de hann ändå utföra mätningar, ta bilder och markprover.

– Att skicka ner en landare som fungerar några timmar skulle inte ta så mycket tid eller resurser i anspråk. Att däremot göra robotar som kryssar runt på ytan likt de på Mars kommer att vara för komplicerat och dyrt under överskådlig framtid. Bara kylsystemet kommer antagligen att kräva någon form av kärnreaktor, säger Håkan Svedhem.

När Venus Express snart störtar i den tjocka atmosfären runt planeten kommer Håkan Svedhems team att försöka mäta så mycket och så länge som möjligt, men han räknar inte med att sonden överlever längre än maximalt ner till 120 kilometer ovanför ytan. Eftersom uppdraget runt Venus går mot sitt slut har Håkan Svedhem övertagit ansvaret för systerfarkosten Mars Express, som tros ha många år kvar i omloppsbana runt den röda planeten. Men hjärtat fortsätter att klappa för Venus. Håkan Svedhem ser planeten mindre som jordens onda tvilling och mer som en mystisk dam i vit slöja, med många hemligheter kvar.

– Vi har lärt oss väldigt mycket av Venus Express, men vi har också upptäckt mycket som vi inte förstår och som vi gärna vill förstå.

Fakta | Venus Express

•Den europeiska rymdmyndigheten Esa skickade sonden mot Venus 2005. 

•Venus Express huvuduppgift har varit att undersöka Venus atmosfär. Man har kommit fram till att atmosfären är mycket föränderlig, med exempelvis stora skillnader i vindstyrka över tid.

•Mätningar av svavelhalterna har visat att Venus troligen är konstant vulkaniskt aktiv.

•Under sommaren genomförde Venus Express en experimentell manöver då man flera gånger gick ner i atmosfären, så lågt som 129 kilometer ovanför Venus yta. Det var i första hand ett sätt att lära sig mer om hur farkoster kan bromsas av atmosfären runt andra planeter. Det blev också en möjlighet att få mätvärden inifrån -atmosfären.

Fakta | Venus

•Venus återfinns på himlen i närheten av solen eftersom planeten går i bana innanför oss. Vid solnedgång eller soluppgång kan Venus reflekterande molnlager lysa mycket klart.

•På Venus yta är det skymningslikt på grund av det reflekterande molntäcket. Koldioxiden i atmosfären gör ljuset gulaktigt.

•Venus roterar av okänd anledning åt motsatt håll och mycket långsamt jämfört med de andra planeterna. Solen går upp i väster och ett dygn på Venus motsvarar 243 dygn på jorden.