کشف جدید: نبود آب مایع روی سطح ونوس تایید شد!

کشف جدید: زهره هرگز قابل سکونت نبوده است

یک تیم از ستاره‌شناسان دریافته‌اند که زهره هرگز قابل سکونت نبوده است، با وجود دهه‌ها گمانه‌زنی که همسایه سیاره‌ای نزدیک ما زمانی بسیار شبیه به زمین بوده است. این محققان از دانشگاه کمبریج، ترکیب شیمیایی جو زهره را مورد بررسی قرار دادند و نتیجه‌گیری کردند که درون این سیاره امروز به قدری خشک است که هرگز آب کافی برای وجود اقیانوس‌ها در سطح آن وجود نداشته است. در عوض، به احتمال زیاد این سیاره در تمام تاریخ خود یک دنیای سوزان و غیرقابل سکونت بوده است. نتایج این تحقیق که در نشریه «طبیعت نجوم» منتشر شده، برای درک یکتایی زمین و جستجوی حیات در سیارات خارج از منظومه شمسی اهمیت دارد.

در حالی که بسیاری از سیارات فراخورشیدی شبیه به زهره هستند، این مطالعه پیشنهاد می‌کند که ستاره‌شناسان باید تمرکز خود را بر روی سیاراتی که بیشتر شبیه به زمین هستند، محدود کنند. از فاصله، زهره و زمین مانند خواهر و برادر به نظر می‌رسند: اندازه آن تقریباً مشابه است و یک سیاره سنگی مانند زمین است. اما از نزدیک، زهره بیشتر شبیه به یک دوقلوی شرور است: سطح آن پوشیده از ابرهای غلیظ اسید سولفوریک است و دمای متوسط سطح آن نزدیک به ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد است. با وجود این شرایط شدید، به مدت دهه‌ها، ستاره‌شناسان در حال بررسی این موضوع بوده‌اند که آیا زهره زمانی اقیانوس‌های مایع قابل حمایت از حیات داشته است یا اینکه آیا نوعی حیات «هوازی» مرموز در ابرهای غلیظ آن وجود دارد یا خیر.

تِرِزا کنستانتینُ، نویسنده اول این تحقیق و دانشجوی دکتری در مؤسسه نجوم کمبریج، گفت: “ما تا زمانی که در پایان این دهه کاوشگرهایی به زهره ارسال نکنیم، به طور قطع نخواهیم دانست که آیا زهره می‌تواند یا زمانی حیات را پشتیبانی کرده است یا خیر. اما با توجه به اینکه به احتمال زیاد هرگز اقیانوس نداشته، تصور اینکه زهره بتواند حیات شبیه به زمین را پشتیبانی کند که به آب مایع نیاز دارد، دشوار است.”

هنگام جستجوی حیات در سایر نقاط کهکشان ما، ستاره‌شناسان بر روی سیاراتی تمرکز می‌کنند که در ناحیه قابل سکونت ستاره‌های میزبان خود در حال چرخش هستند، جایی که دما به گونه‌ای است که آب مایع می‌تواند در سطح سیاره وجود داشته باشد. زهره یک محدودیت قوی در مورد اینکه این ناحیه قابل سکونت در اطراف یک ستاره کجا قرار دارد، ارائه می‌دهد. کنستانتینُ گفت: “با اینکه زهره نزدیک‌ترین سیاره به ما است، اما برای علم سیارات فراخورشیدی اهمیت دارد، زیرا این فرصت منحصر به فرد را به ما می‌دهد تا سیاره‌ای را که به طرز بسیار متفاوتی نسبت به زمین ما تکامل یافته، در مرز ناحیه قابل سکونت بررسی کنیم.”

دو نظریه اصلی در مورد چگونگی تکامل شرایط در زهره از زمان تشکیل آن در ۴.۶ میلیارد سال پیش وجود دارد. نظریه اول این است که شرایط سطح زهره زمانی به اندازه کافی معتدل بوده‌اند تا آب مایع را پشتیبانی کنند، اما یک اثر گلخانه‌ای خارج از کنترل ناشی از فعالیت‌های آتش‌فشانی گسترده باعث شد که سیاره به تدریج داغ‌تر شود.

تئوری‌های جدید درباره سیاره زهره

دومین تئوری این است که زهره از ابتدا داغ بوده و آب مایع هرگز نتوانسته در سطح آن متراکم شود. «هر دو این تئوری‌ها بر اساس مدل‌های اقلیمی هستند، اما ما می‌خواستیم رویکرد متفاوتی بر اساس مشاهدات شیمی جو فعلی زهره اتخاذ کنیم»، گفت کانستنتینو. «برای حفظ پایداری جو زهره، هر ماده شیمیایی که از جو حذف می‌شود باید به آن بازگردانده شود، زیرا درون و بیرون سیاره به طور مداوم در ارتباط شیمیایی با یکدیگر هستند.»

محققان نرخ فعلی تخریب مولکول‌های آب، دی‌اکسید کربن و سولفید کربونیل در جو زهره را محاسبه کردند که باید توسط گازهای آتشفشانی بازسازی شوند تا جو پایدار بماند. آتشفشان‌زایی از طریق تأمین گازها به جو، پنجره‌ای به درون سیاره‌های سنگی مانند زهره فراهم می‌کند. هنگامی که ماگما از گوشته به سطح می‌آید، گازهایی را از بخش‌های عمیق‌تر سیاره آزاد می‌کند. در زمین، فوران‌های آتشفشانی عمدتاً بخار هستند، به‌دلیل وجود آب در سیاره ما. اما بر اساس ترکیب گازهای آتشفشانی لازم برای حفظ جو زهره، محققان دریافتند که گازهای آتشفشانی در زهره حداکثر شش درصد آب دارند. این فوران‌های خشک نشان می‌دهند که درون زهره، منبع ماگمایی که گازهای آتشفشانی را آزاد می‌کند، نیز کم آب است.

در پایان این دهه، مأموریت DAVINCI ناسا قادر خواهد بود آزمایش کند و تأیید کند که آیا زهره همیشه سیاره‌ای خشک و غیرقابل سکونت بوده است یا خیر، با انجام یک سری پروازهای نزدیک و ارسال یک پروب به سطح. نتایج این تحقیقات می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا تمرکز خود را در جستجوی سیاراتی که می‌توانند از حیات پشتیبانی کنند، محدود کنند. «اگر زهره در گذشته قابل سکونت بوده، به این معناست که سایر سیاراتی که قبلاً پیدا کرده‌ایم نیز ممکن است قابل سکونت باشند»، گفت کانستنتینو. «ابزارهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب بهترین گزینه برای مطالعه جو سیارات نزدیک به ستاره میزبان خود، مانند زهره هستند. اما اگر زهره هرگز قابل سکونت نبوده باشد، آنگاه سیارات مشابه زهره در جاهای دیگر کمتر احتمال دارد که شرایط قابل سکونت یا حیات داشته باشند.»

«ما واقعاً دوست داشتیم که زهره روزگاری سیاره‌ای بسیار نزدیک به زمین ما بوده باشد، بنابراین به نوعی غم‌انگیز است که متوجه شویم این‌گونه نبوده، اما در نهایت، تمرکز بر روی سیاراتی که بیشتر احتمال دارد بتوانند از حیات پشتیبانی کنند، مفیدتر است – حداقل حیات به شکلی که ما می‌شناسیم.» این تحقیق بخشی از حمایت‌های شورای تسهیلات علمی و فناوری (STFC) بوده است که بخشی از تحقیقات و نوآوری‌های بریتانیا (UKRI) محسوب می‌شود.