يوجه الباحثون ضربة قوية للنظرية القائلة بأن كوكب الزهرة كان يحتوي على ماء سائل على سطحه

اكتشف فريق من علماء الفلك أن كوكب الزهرة لم يكن صالحًا للسكن على الإطلاق، على الرغم من عقود من التكهنات بأن أقرب جيراننا من الكواكب كان في يوم من الأيام يشبه الأرض كثيرًا عما هو عليه اليوم.

قام الباحثون من جامعة كامبريدج بدراسة التركيب الكيميائي للغلاف الجوي لكوكب الزهرة واستنتجوا أن باطنه جاف للغاية اليوم بحيث لا توجد مياه كافية لتواجد المحيطات على سطحه. وبدلاً من ذلك، من المرجح أن الكوكب كان عالماً حارقاً وغير مضياف طوال تاريخه بأكمله.

النتائج، وذكرت في المجلة علم الفلك الطبيعة، لها آثار على فهم تفرد الأرض، والبحث عن الحياة على الكواكب خارج نظامنا الشمسي. في حين أن العديد من الكواكب الخارجية تشبه كوكب الزهرة، تشير الدراسة إلى أنه يجب على علماء الفلك تضييق نطاق تركيزهم على الكواكب الخارجية التي تشبه الأرض.

من بعيد، يبدو كوكب الزهرة والأرض مثل الأخوة: فهو تقريبًا متطابق في الحجم وهو كوكب صخري مثل الأرض. لكن عن قرب، يبدو كوكب الزهرة أشبه بتوأم شرير: فهو مغطى بسحب كثيفة من حامض الكبريتيك، ومتوسط ​​درجة حرارة سطحه يقترب من 500 درجة مئوية.

على الرغم من هذه الظروف القاسية، ظل علماء الفلك لعقود من الزمن يحققون فيما إذا كان كوكب الزهرة يمتلك محيطات سائلة قادرة على دعم الحياة، أو ما إذا كان هناك شكل غامض من الحياة “الهوائية” موجود في سحبه الكثيفة الآن.

وقالت المؤلفة الأولى تيريزا كونستانتينو، وهي مرشحة لدرجة الدكتوراه في معهد كامبريدج لعلم الفلك: “لن نعرف على وجه اليقين ما إذا كان كوكب الزهرة يمكنه دعم الحياة أم لا حتى نرسل مجسات في نهاية هذا العقد”. “ولكن نظرًا لأنه من المحتمل أنه لم يكن لديه محيطات على الإطلاق، فمن الصعب أن نتخيل أن كوكب الزهرة قد دعم حياة شبيهة بالأرض، الأمر الذي يتطلب الماء السائل”.

عند البحث عن الحياة في مكان آخر في مجرتنا، يركز علماء الفلك على الكواكب التي تدور حول نجومها المضيفة في المنطقة الصالحة للسكن، حيث تكون درجات الحرارة بحيث يمكن أن يتواجد الماء السائل على سطح الكوكب. يوفر كوكب الزهرة حدًا قويًا للمكان الذي تقع فيه هذه المنطقة الصالحة للسكن حول النجم.

وقال كونستانتينو: “على الرغم من أنه الكوكب الأقرب إلينا، إلا أن كوكب الزهرة مهم لعلم الكواكب الخارجية، لأنه يمنحنا فرصة فريدة لاستكشاف كوكب تطور بشكل مختلف تمامًا عن كوكبنا، على حافة المنطقة الصالحة للحياة”.

هناك نظريتان أساسيتان حول كيفية تطور الظروف على كوكب الزهرة منذ تكوينه قبل 4.6 مليار سنة. الأول هو أن الظروف على سطح كوكب الزهرة كانت ذات يوم معتدلة بما يكفي لدعم الماء السائل، ولكن تأثير الاحتباس الحراري الجامح الناجم عن النشاط البركاني واسع النطاق تسبب في زيادة حرارة الكوكب أكثر فأكثر. النظرية الثانية هي أن كوكب الزهرة ولد ساخنًا، وأن الماء السائل لم يتمكن أبدًا من التكثف على السطح.

وقال كونستانتينو: “تعتمد كلتا النظريتين على نماذج مناخية، لكننا أردنا اتباع نهج مختلف يعتمد على ملاحظات كيمياء الغلاف الجوي الحالية لكوكب الزهرة”. “للحفاظ على استقرار الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، يجب أيضًا إعادة أي مواد كيميائية يتم إزالتها من الغلاف الجوي إليه، نظرًا لأن الجزء الداخلي والخارجي للكوكب في اتصال كيميائي مستمر مع بعضهما البعض.”

وحسب الباحثون معدل التدمير الحالي لجزيئات الماء وثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الكربونيل في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، والذي يجب استعادته بواسطة الغازات البركانية للحفاظ على استقرار الغلاف الجوي.

توفر النشاط البركاني، من خلال إمدادها بالغازات إلى الغلاف الجوي، نافذة على داخل الكواكب الصخرية مثل كوكب الزهرة. عندما ترتفع الصهارة من الوشاح إلى السطح، فإنها تطلق الغازات من الأجزاء العميقة من الكوكب.

على الأرض، تكون الانفجارات البركانية في معظمها بخارًا، وذلك بسبب المناطق الداخلية الغنية بالمياه على كوكبنا. ولكن، بناءً على تركيبة الغازات البركانية الضرورية للحفاظ على الغلاف الجوي للزهرة، وجد الباحثون أن الغازات البركانية على كوكب الزهرة تتكون من 6% من الماء على الأكثر. تشير هذه الانفجارات الجافة إلى أن الجزء الداخلي من كوكب الزهرة، وهو مصدر الصهارة التي تطلق الغازات البركانية، يعاني أيضًا من الجفاف.

في نهاية هذا العقد، ستكون مهمة دافينشي التابعة لناسا قادرة على اختبار وتأكيد ما إذا كان كوكب الزهرة دائمًا كوكبًا جافًا وغير مضياف، وذلك من خلال سلسلة من الرحلات الجوية وإرسال مسبار إلى السطح. يمكن أن تساعد النتائج علماء الفلك على تضييق نطاق تركيزهم عند البحث عن الكواكب التي يمكن أن تدعم الحياة في مدار حول نجوم أخرى في المجرة.

وقال كونستانتينو: “إذا كان كوكب الزهرة صالحًا للسكن في الماضي، فهذا يعني أن الكواكب الأخرى التي اكتشفناها بالفعل قد تكون صالحة للسكن أيضًا”. “إن الأدوات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي هي الأفضل في دراسة الأجواء للكواكب القريبة من نجمها المضيف، مثل كوكب الزهرة. ولكن إذا لم يكن كوكب الزهرة صالحًا للحياة أبدًا، فهذا يجعل الكواكب الشبيهة بالزهرة في أماكن أخرى أقل احتمالًا للظروف الصالحة للسكن أو الحياة.

“كنا نود أن نجد أن كوكب الزهرة كان في يوم من الأيام كوكبًا أقرب كثيرًا إلى كوكبنا، لذلك من المحزن نوعًا ما أن نكتشف أنه لم يكن كذلك، ولكن في النهاية من المفيد تركيز البحث على الكواكب التي تكون في الغالب من المحتمل أن نكون قادرين على دعم الحياة، على الأقل الحياة كما نعرفها.”

تم دعم البحث جزئيًا من قبل مجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا (STFC)، وهو جزء من المملكة المتحدة للبحث والابتكار (UKRI).

مرجع:
تيريزا كونستانتينو وأوليفر شورتل وبول بي ريمر. “الجزء الداخلي الجاف لزهرة الزهرة مقيد بكيمياء الغلاف الجوي.” علم الفلك الطبيعي (2024). دوى: 10.1038/s41550’024 -02414-5