金星は温室効果ガスが蔓延する前は居住可能で地球に似ていたかもしれない

NASA の研究者グループによる最近のシミュレーションによると、宇宙の宝くじで金星がもう少し幸運な券を引いていたなら、私たちの太陽系には現在 2 つの居住可能な惑星が存在していたかもしれないという。しかし、私たちの隣の惑星は荒涼とした場所であり、私たちの未来の恐ろしい一面を垣間見せてくれるかもしれない。

惑星科学者は伝統的に、金星の地獄のような気温、二酸化炭素で飽和した大気、凝固した地殻は、太陽系におけるその位置の必然的な結果であるとみなしてきた。太陽に近すぎるこの不運な惑星は、誕生から焼け焦げる運命にあった。しかし近年、別の可能性がこの単純な話に疑問を投げかけている。今週スイスで行われた惑星科学会議で発表されたシミュレーションによると、適切な初期条件が整えば、雲が金星を太陽光の集中砲火から守り、数十億年の間、温暖で湿潤な状態を保っていた可能性がある。このシナリオでは、金星は実際には太陽系で最初の居住可能な惑星だったかもしれない…何らかの未知の大災害によって二酸化炭素で覆われるまで。

ちょっと身近すぎる話のように聞こえるだろうか？私たちの二酸化炭素排出が地球を同じように完全に焼き尽くすことはないだろうが、金星の変化は人類にとって重要な教訓となるかもしれない。

「もし金星に生命があったとしても、その住処は一つしかありません」と、カナダのビクトリア大学の惑星科学者コリン・ゴールドブラット氏は言う。「そして、その住処はもはやあまり良い場所ではありません。」

二つのヴィーナスの物語

地球が生物学的にも地質学的にも生き続けているのは、冷たい地殻と熱い核の間の温度差によるものです。冷たい岩石は沈み、温かい物質は上昇し、上下にかき回されて、地球上の炭素のほとんどが地中深くの岩石物質に閉じ込められています。

金星はこのサイクルを維持できなかったため、現在、大気は二酸化炭素で溢れている。問題はなぜかだ。伝統的な説によれば、温暖化した太陽が若い惑星の海を急速に上空に蒸発させ、そこで濃密で粘性のある大気が形成され、入ってくる熱を致命的な効率で閉じ込めた。最終的に、表面は内部と同じくらい熱くなり、それまで金星が蒸気を放出するのに役立っていた地震やその他の地殻運動が停止した。NASAゴダード宇宙研究所の研究者で、最近の研究の共著者であるアンソニー・デルジェニオ氏は、地殻混合がなければ、地殻は「惑星全体が爆発するまで内部に熱と圧力を蓄積するだけの硬い蓋」のようになる、と述べている。

金星の若く傷のない表面の観測によると、蒸発した海からの熱により、金星はわずか数億年前に爆発した。惑星全体で火山が噴火し、大気が二酸化炭素で満たされ、その結果、惑星は今日私たちが目にする生命のない岩石になった。

あるいは、そのように考えられた。

「[私たちの]シミュレーションは、この話が実際には成り立たないことを示している」とデル・ジェニオ氏は言う。5種類の初期の金星の可能性を考慮したチームの研究は、別の可能性も提起している。若い金星が若い地球のように水中を泳いでいて、潮汐や近くの天体との衝突によって初期に自転が遅くなっていたとしたら（この2つの大きな「もし」はあり得るが、金星探査機が不足しているため答えが出ていない）、雲が発達していたはずだ。そして、それはすべてを変えていただろう。

雲のうねる明るさが太陽光を宇宙に跳ね返し、温暖化の進行を止めます。「太陽が明るくなっても、十分な量の水があれば、地球を冷たく保つのに十分な厚さの雲ができます」とデル・ジェニオ氏は言います。

研究グループのシミュレーションによると、寒冷な金星はおそらく数十億年にわたって海を保持していただろう。つまり、蒸気を含んだ大気は存在せず、地殻プレートが動き続け、炭素を地中に留めておくことができたということだ。

今後の探査機が水と自転に関する仮説を裏付ければ、科学者たちは金星爆発の原因について新たな説明を見つける必要がある。デル・ジェニオ氏は、気まぐれな惑星からの衝突、あるいは金星内部の流体のランダムな変動が原因かもしれないと推測している。「金星は単に運が悪く、間違ったタイミングで何かが起こったのかもしれません」と同氏は言う。

原因が何であれ、世界規模の火山の爆発が収まると（何億年もかかった）、地球を覆う厚い二酸化炭素の層により、地球が再び居住可能になることはなくなるだろう。

金星：かつての地球、そして未来の地球

金星はかつて地球に似ていた可能性があるので、地球がいつか金星のようになる可能性がないということはない。実際、太陽がますます明るくなるにつれ、高温で死んだ金星の双子が地球の運命を左右することはほぼ確実だ。幸い、その問題を解決するにはあと10億年ほどある（方向を変えた彗星の引力によって地球が太陽からさらに遠ざかる可能性があると推測する人もいる）。

しかし、二酸化炭素の噴出によって惑星が死にゆくという話を聞くと、気候危機について考えずにはいられない。なぜなら、化石燃料を掘り起こして燃やすことは、金星の火山が行ってきたこととほぼ同じだからだ。ここに、めったにない朗報がある。金星が経験したような、海を沸騰させ、地殻を固めるハルマゲドンを引き起こすには、人類は利用可能な化石燃料分子をすべて燃やし尽くすために、そしてそれ以上の努力をしなければならないだろう。その結果、大気中の二酸化炭素濃度は、約400ppm（百万分率）から数万以上にまで上昇するだろう。

とはいえ、ゴールドブラット氏は「新しい化石燃料にどれだけ熱中するかによる」と語る。ゴールドブラット氏自身も、いわゆる暴走温室効果を研究したことがある。暴走温室効果とは、ガス排出量が水をすべて蒸気に変えてしまうほどの高レベルに達する現象だ。その論文では、人間の活動ではおそらくその特定の後戻りできない地点にまで到達させるには不十分だが、絶対に起こりえないとは言っていないと結論づけている。「簡単だと言っているのではないが、不可能ではない」とゴールドブラット氏は言う。

それでも、人類が地球の余分な熱を放射する能力を永久に破壊することはできないだろうとわかっているので、微生物やゴキブリは安心して呼吸できる。残念ながら、私たち残りの人々にとって、人類の大惨事や大量絶滅の閾値ははるかに低い。

金星と同様、私たちの最終的な運命は雲にかかっているかもしれない。予備調査によると、炭素濃度が1,200ppmをはるかに超えると、私たちはふわふわした友達を失い、2桁の温暖化を経験する可能性がある。「それで海が蒸発することはないでしょうが、私たちは絶滅するでしょう」とゴールドブラット氏は言う。

もちろん、気候変動は、雲が空から消えるずっと前から、人類の文明に深刻な脅威を与えていた。気候科学者や政策立案者は、温暖化した地球に社会が適応できる可能性を最大限に高めるために、気温上昇を1.5～2℃に抑え、炭素濃度を450ppm以下に抑えたいと考えている。

人類が故郷の惑星を金星のようにすることはおそらくないだろうが、私たちの双子である金星の地獄のような状態は、宇宙に保証などないということを思い出させてくれる。少しでも安定を望むなら、私たち自身でそれを設計するか、少なくとも地球の限界を試すのをやめるようもっと努力する必要がある。「私たちの惑星と同じような惑星でも、うまくいかないことがある」とゴールドブラット氏は言う。「地球を支配する種として、なぜ私たちが地球を大切にしなければならないのか、それが究極の教訓だ」