Wetenschap
Hoeveel van de atmosfeer van Venus is afkomstig van vulkanen?
Er is veel dat we niet weten over de planeet die het dichtst bij ons staat. Venus is gehuld in wolken, waardoor speculatie over wat er op het oppervlak gebeurt al tientallen jaren een gezelschapsspel is voor veel planetaire wetenschappers. Maar één idee dat altijd naar voren lijkt te komen in die gesprekken:vulkanen.
Het is duidelijk dat Venus veel vulkanen heeft; de schattingen gaan uit van in totaal zo'n 85.000. De wetenschap is echter nog steeds onduidelijk of er sprake is van actief vulkanisme op Venus of niet. Een nieuwe reeks missies naar de planeet zal hopelijk enig licht werpen op het onderwerp – en een nieuw artikel van onderzoekers uit Europa gepubliceerd in Space Science Reviews bekijkt hoe we informatie uit die missies hiervoor kunnen gebruiken.
De auteurs verdelen de vraag of er actief vulkanisme op Venus bestaat in twee verschillende benaderingen. Ten eerste:kan Venus zijn huidige atmosferische samenstelling behouden zonder gassen uit vulkanische bronnen toe te voegen? Ten tweede:is er enig bewijs voor "voorbijgaande" effecten die alleen mogelijk zouden zijn als er actieve vulkanen zouden bestaan?
Laten we eerst de eerste benadering onderzoeken. Een belangrijk datapunt waarmee rekening moet worden gehouden bij deze benadering is de variabiliteit van zwaveldioxide in de atmosfeer over perioden van wel tientallen jaren. Sommige onderzoekers hebben op deze variabiliteit gewezen als een duidelijk bewijs van vulkanisme. Toch hebben sommigen een genuanceerder standpunt en wijzen erop dat de variabiliteit veroorzaakt kan worden door onbekende interacties tussen oppervlak en atmosfeer of zelfs interacties tussen twee lagen van de atmosfeer zelf.
Tijdelijke effecten in de atmosfeer kunnen allerlei kenmerken omvatten, variërend van waterdamp tot deeltjes (bijvoorbeeld vulkanische as). Tot nu toe zijn de gegevens hierover beperkt en voornamelijk gedaan met behulp van teledetectiemissies. Bij tenminste een paar van de nieuwe missies naar Venus zullen echter gegevens worden verzameld terwijl deze door de atmosfeer neerdalen.
Eén daarvan – DAVINCI – is van plan metingen ter plaatse in de atmosfeer uit te voeren. Het zal worden geleverd met een paar spectrometers, traagheidsmeeteenheden en hightechcamera's om gegevens te verzamelen in de lagere atmosfeer van de planeet. De spectrometers zelf zouden in staat moeten zijn om sporen van vulkanische gassen in de atmosfeer direct en duidelijk te detecteren. Ionische concentraties, zoals de deuterium/waterstofverhouding, zouden ook wijzen op voortdurende vulkanische ontgassing.
Maar hoe zit het met gassen hoger in de atmosfeer? EnVision, een andere missie, zal zich in dat deel van de planeet specialiseren met behulp van verschillende soorten nabij-IR- en ultraviolette spectroscopie. Het zou kunnen helpen bij het oplossen van enkele mysteries in de wolkentoppen van Venus, waaronder waar een onbekend reservoir van zwaveldioxide zich bevindt, omdat het een grondstof lijkt te zijn voor een onbekend proces dat plaatsvindt in de wolken en dat de huidige modelleringsinspanningen tart.
Hoewel dit buiten het bestek van dit artikel valt, zou een andere potentieel interessante sensor op een cloudgebaseerd platform een infrageluidsensor kunnen zijn, omdat deze in staat zou zijn om direct drukverschillen te detecteren die worden veroorzaakt door vulkaanuitbarstingen. Helaas zou geen enkele huidige geplande missie de positie in de atmosfeer lang genoeg kunnen handhaven om zo'n sensor zijn werk te laten doen, hoewel er de afgelopen jaren wel een paar zijn voorgesteld.
Er zal nog lang moeten worden gewacht voordat een van deze analytische technieken goed kan worden gebruikt. Van de drie belangrijkste missies die binnenkort naar Venus gaan, zal de eerste – DAVINCI – pas over minstens vijf jaar gelanceerd worden, met aankomst op Venus een paar jaar later. Dat is voldoende tijd voor theoretici om hun ideeën over wat de missie zou kunnen opleveren te verfijnen. En hopelijk zal het ons helpen de vraag naar het vulkanisme bij onze naaste buur voor eens en voor altijd te beantwoorden.