Naučnici mogu puno da nauče o atmosferama i površinama planeta proučavajući njihove spektre – različite talasne dužine svetla koje ove upijaju ili reflektuju. Međutim, naučnici koji proučavaju spektar Venere, najvrelije planete u Sunčevom sistemu, imaju problem. Njena visoka temperatura i spektar ozbiljno utiču na podatke.
Često se Venera i Zemlja opisuju kao sestrinske planete. Možda, ako se gledaju dimenzije i slično, ali druga planeta od Sunca očigledno je evoluirala na potpuno drugačiji način od Zemlje. Venerina površina je jako vrela, sa temperaturama koje premašuju 480 stepeni Celzijusa, i sa površinskim pritiskom koji je makar 90 puta veći nego na Novom Beogradu gde ja stanujem. Takvi ekstremi prave velike probleme naučnicima koji pokušavaju da razotkriju misterije donjih slojeva Venerine atmosfere i njene površine.
„Daljinska osmatranja površine i atmosfere, naročito u infracrvenom spektru, omogućile su nam da prodremo i do najdubljih regiona atmosfere i Venerine površine,“ objasnio je Håkan Svedhem, naučnik u projektu „Venus Express“. To je prva evropska misija koja je poslata da istraži Veneru. Lansirana je ruskom raketom „Sojuz-FG“/„Fregat“ u novembru 2005. godine sa kosmodroma Bajkonur.
„Na Zemlji, dobro shvatamo spektralne apsorbcione linije atmosfere, te lako možemo da izračunamo njihovo delovanje. Međutim, visoka temperatura i pritisak na Veneri čine naše napore mnogo složenijim. Ne znamo tačno kako oni utiču na spektar, tako da je nemoguće precizno interpretirati neke podatke.“
U želji da prevaziđu te probleme, timovi stručnjaka iz nekoliko zemalja pokušali su da reprodukuju ekstremne uslove na Veneri i istraže kako oni utiču na podatke koje šalju instrumenti kao što je VIRTIS (Visible InfraRed Thermal Imaging Spectrometer) na evropskom orbiteru „Venus Express“.
U berlinskoj Laboratoriji za planetnu emisivnost, Joern Helbert i kolege pokušavaju to da postignu zagrevajući uzorke kamenja i prašine na 500° C. Kako temperatura počinje da raste, uzorci počinju da svetle – prvo u infracrvenom a zatim i u vidljivom spektru. Pošto je relativna snaga takvog sjaja na različitim talasnim dužinama – njegova emisivnost – jedinstvena za svaki materijal, to može da se iskoristi za identifikaciju stena na površini planete.
„Visoke temperature menjaju unutrašnju strukturu minerala, tako da neki postaju sjajniji a drugi tamniji,“ kaže dr Helbert.
Italijanski naučnik A. Maturilli priprema uzorke za prženje na 400-500° C, što je jako slično uslovima na Veneri. Svaki uzorak emituje infracrveno svetlo koje predstavlja njegov karakterističan spektralni potpis, koji se može izmeriti. Upoređenjem tog potpisa sa podacima koje šalje VIRTIS, naučnici se nadaju da će moći da identifikuju minerale na Veneri.
„Radimo na ovom problemu već tri godine, a pomaže nam jedinstveni uređaj u kome pržimo uzorke u posudama od nerđajućeg čelika u indukcionoj peći. To nam omogućava da vrlo brzo dobijemo visoku temperaturu i održavamo je vrlo stabilnom. Sada merimo bazalt, hematit i granit u laboratoriji, te ćemo moći da uporedimo sa emisionim podacima sa VIRTIS-a.“
Koristeći nova laboratorijska merenja, Herbertov tim veruje da će utvrditi minerologiju i istoriju Venerine površine, uključujući i jasno prekrivanje planete novim slojem lave koje se dogodilo pre najmanje milijardu godina.
Shvatanje svojstava atmosfere zasićene ugljen-dioksidom predstavlja naredni veliki izazov. Donji slojevi atmosfere Venere podsećaju na ekstremni ekspres-lonac stavljen na duplo veću temperaturu od rerne moje supruge. Sva svetlost sa površine mora da prođe kroz taj gusti, pregrejani sloj atmosfere pre nego što stigne do instrumenata na „Venus Expressu“.
Mineralni uzorak zagrejan na preko 400° C emituje infracrveno svetlo u berlinskim laboratorijama. Taj karakterističan spektar će se izmeriti i uporediti sa onim sa Venere u pokušaju da se odrede minerali koji čine površinu Venere.
Ugljen-dioksid blokira većinu infracrvenih zraka koji dolaze sa površine, ali optička svojstva gasa nisu potpuno poznata, specijalno za talasne dužine za koje je gas skoro „transparentan“. Naučnici bi želeli da razumeju kako atmosfera aprorbuje svetlost odozdo, i precizno definišu spektralne prozore koji daju jasan pogled na donje slojeve atmosfere i površinu. Tek tada će biti u stanju da sagledaju najfinije detalje spektra u otkriju prirodu planete sakrivenu iza jastuka oblaka i gasova staklene bašte.
Da bi pokrili tu prazninu u svom znanju, tim vođen Giuseppeom Piccionijem, glavnim istraživačem na instrumentu VIRTIS, pokušaće da u laboratoriji stvori iste atmosferske uslove kakvi vladaju na Veneri. Njihova istraživanja u IASF-Rome Nacionalnom institutu za astrofiziku u Italiji, uključiće i proučavanje CO2 spektra na temperaturi i pritisku sličnom onom na Veneri.
Slika prikazuje prozor na gasnoj ćeliji koja sadrži ugljen-dioksid na temperaturi i pritisku koji je utvrđen na površini Venere. Naučnici mere apsorpciju infracrvenih zraka u gasnoj ćeliji i rezultate upoređuju sa podacima VIRTUS-a.
VIRTIS će (zajedno sa „Venus Expressom“) slati podatke sve do kraja misije, za koji je ESA već odredila datum: 31. decembar 2012. gona. Sonda se trenutno nalazi na orbiti koja je dovodi na između 66.000 i 250 km iznad planete
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
