الفلك

هل يمكننا معرفة ما إذا كان كوكب الزهرة المبكر يشبه الأرض أم لا؟

هل يمكننا معرفة ما إذا كان كوكب الزهرة المبكر يشبه الأرض أم لا؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد تم التكهن بأن كوكب الزهرة منذ مليارات السنين كان من الممكن أن يكون له جو مختلف تمامًا مع وجود ماء سائل على سطحه وربما حياة. جزئياً بفضل الشمس الأكثر برودة. لكن هل من الممكن أن يكتشف العلم؟

ما هي الآثار المتبقية التي يمكن أن تقيسها مجساتنا؟ عادت كوكب الزهرة AFAIK إلى الظهور بالكامل منذ 300-600 مليون سنة ، لذا أفترض أنه لن تكون هناك أي علامات جيولوجية لمياه من النوع الموجود على المريخ. ومن الواضح أن الغلاف الجوي قد تغير بشكل كبير إذا كان كوكب الزهرة يشبه الأرض. ما الذي يجب أن نبحث عنه لاكتشاف تطور كوكب الزهرة؟ ما هي الأجهزة التي يجب أن تهبط هناك أو تطير في غلافها الجوي أو مدارها؟


رأيي الخاص: لن تكون هذه هي الخطوة الأولى لاستكشاف كوكب الزهرة. سيكون التحقيق الجيولوجي في الموقع لفرضيات الظهور مهمة صعبة للغاية بالفعل. قد يكون ، يمكن للمرء أن يجد بعض البقايا المتحولة التي نجت من الظهور الأخير ، ويمكن للمرء أن يحدد عمر الصخور. قد تكون هناك بعض الطبقات القديمة تحت السطح ، والتي لم يتم صهرها بالكامل.

بعض أنواع البلورات أكثر مقاومة للحرارة من غيرها. قد تحتوي أيضًا على بعض سجلات العصور القديمة. قد تخبرنا مقارنة نسب نظائرها بشيء عن الغلاف الجوي القديم ، أو على الأقل عن الجيولوجيا القديمة. لكن الظروف على سطح كوكب الزهرة صعبة للغاية بالنسبة للمسبارات.

سيكون التحليل الأكثر جدوى هو التحليل النظائري المفصل للغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، على سبيل المثال المقترحة كمفهوم مهمة VDAP ، أو من خلال مهام بالون المتابعة. قد يكون غوص منطاد يشبه الغواصة في الظروف الجهنمية للغلاف الجوي السفلي أو حتى السطح لفترة قصيرة بمثابة نهج.

تم اقتراح TLS (مطياف ليزر قابل للضبط) لتحليل الغلاف الجوي.

قد يكون من المفيد استخدام مطياف الكتلة الإضافية. إذا أصبحت الغطس القصير بالقرب من السطح أمرًا ممكنًا ، فستكون الكاميرات منطقية. لن يكون من المنطقي LIBS (مطياف الانهيار الناجم عن الليزر) إلا عند التلامس المباشر مع السطح بسبب امتصاص الغلاف الجوي. من المحتمل ألا يعمل APXS بسبب الحرارة ، ما لم يكن من الممكن أخذ عينات لتحليلها في الجو (الأكثر برودة). يمكن أن يعمل التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ، إذا كان من الممكن تحقيق التبريد بطريقة ما (على سبيل المثال عن طريق العزل وإزالة الضغط الكيميائى). إذا كان من الممكن أخذ عينات من السطح أثناء التلامس القصير مع السطح ، فسيصبح من الممكن المزيد من الطرق لتحليل الصخور. كلما زاد عدد الأدوات ، زاد الوزن ، زاد حجم البالون ، وكلما زاد حجم المسبار ، زاد سعره. لكني بعيد عن وضع مقترحات تقنية أو علمية لوكالات الفضاء هنا.

ومن ثم فإن VDAP مع TLS صغير و QMS (مطياف الكتلة الرباعي) - كما اقترح بالفعل من قبل العلماء ذوي الخبرة الكبيرة - سيكون بداية جيدة.


بعد شهر من طرح هذا السؤال ، قام معهد كيك لدراسات الفضاء بترتيب ثلاث محاضرات تم تحميلها في 12 يونيو 2014 لتقديم بعض الإجابات الجيدة :-)

الأسئلة العلمية الرئيسية لفينوس جيفري هول ، مختبر الدفع النفاث

خيارات للتحقيق الزلزالي لفينوس ديفيد ميمون ، ISAE تولوز

استكشاف كوكب الزهرة مع أجهزة الهبوط والمركبات المدارية والبالونات ديف ستيفنسون ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

من الأفضل مشاهدة عروضهم التقديمية التي تتراوح مدتها من 38 إلى 50 دقيقة إذا كنت مهتمًا. استنتاجاتي من مشاهدتها هي أن العديد من الأشياء الأساسية غير معروفة حول كوكب الزهرة وأن المهمة الأرضية ستحتاج إلى وقت أطول مما يمكنها البقاء. ولكن من ناحية أخرى ، يمكن الحصول على إجابات جيدة بشكل مدهش (حتى فيما يتعلق بعلم الزلازل!) بطرق ذكية جدًا من بعثات الغلاف الجوي أو حتى المدارية.


قد تكون الزهرة ، وليس الأرض ، أفضل فرصة لنظامنا الشمسي في الحياة

صورة مركبة لكوكب الزهرة والأرض. رصيد الصورة: آري ويلسون باسووترز / جامعة رايس.

إذا أردنا إعادة عقارب الساعة إلى الوراء منذ حوالي 4.5 مليار سنة ، إلى الأيام الأولى لنظامنا الشمسي ، لكنا قد رأينا نجمًا شابًا من فئة G مع أربعة عوالم صخرية داخلية لحزام الكويكبات. مثل العديد من الأنظمة النجمية التي اكتشفتها مركبة الفضاء كبلر ، فإن هذا النوع من التكوين شائع نسبيًا ، وهناك مليارات ومليارات من الفرص في مجرتنا وحدها بدأت تمامًا كما فعلت مجرتنا. لكن العوالم الفتية في نظامنا الشمسي حديث الولادة كانت مختلفة تمامًا عما هي عليه اليوم ، وكذلك كانت الشمس ، في هذا الصدد.

أقراص الكواكب الأولية ، التي يُعتقد أن جميع الأنظمة الشمسية تتشكل معها ، سوف تتحد في كواكب. [+] بمرور الوقت. الائتمان التوضيحي: NAOJ.

كان الغلاف الجوي لكوكب الزهرة رقيقًا جدًا في البداية ، مقارنة بسمك الغلاف الجوي للأرض اليوم. من ناحية أخرى ، كانت الأرض مختلفة تمامًا ، حيث تحتوي على الكثير من الميثان والأمونيا وبخار الماء والهيدروجين وعدم وجود أكسجين على الإطلاق. وكانت الشمس باهتة جدًا مقارنة بما هي عليه الآن: أقل من 80٪ من الإضاءة كما هي اليوم. مع وضع كل ذلك في الاعتبار ، ربما - إذا أعدنا النظام الشمسي إلى البداية وبدأناه مرة أخرى - ستجتمع مكونات الحياة معًا على كوكب الزهرة بسهولة أكبر بكثير من الأرض؟ وربما كانت الزهرة المبكرة تعج بالحياة ، بينما كانت الأشياء على الأرض بالكاد تبدأ؟

منظر بالأشعة تحت الحمراء للجانب الليلي لكوكب الزهرة بواسطة مركبة الفضاء أكاتسوكي. رصيد الصورة: ISAS ، JAXA.

لم تكن الأمور بحاجة إلى أن تسير كما فعلت ، حتى في ضوء الظروف الأولية التي بدأ بها النظام الشمسي. وربما يجعل ذلك الأمر يستحق إعادة النظر في الافتراض الذي نتخذه: ربما المنطقة الصالحة للسكن لا ينبغي يتم تعريفها من خلال الموقع في النظام الشمسي حيث سيكون لكوكب بحجم الأرض مع غلاف جوي شبيه بالأرض مجموعات الضغط ودرجة الحرارة المناسبة للمياه السائلة على سطحه؟ ربما ، بدلاً من ذلك ، يجب أن نفكر في احتمال أنه ، تمامًا كما كان من الممكن أن يؤدي الدفع في الاتجاه الخاطئ إلى جعل الأرض المبكرة إما جحيمًا أو أرضًا قاحلة مجمدة ، ربما كان من الممكن أن يؤدي الدفع في الاتجاه الصحيح إلى ازدهار الحياة على كوكب الزهرة أو المريخ. بعبارة أخرى ، ربما ما نعتقد أنه "المنطقة الصالحة للسكن" للنجم هو في الواقع أوسع بكثير - وأكثر تنوعًا - مما كنا نظن حتى هذه النقطة.

المناطق التقليدية الصالحة للسكن في النظام الشمسي ونظام Gliese 581. رصيد الصورة: ESO و. [+] مستخدم ويكيميديا ​​كومنز Henrykus ، بموجب c.c.-by-s.a. 3.0 ترخيص.

هذا هو بالضبط ما اعتبره Adrian Lenardic والمتعاونون في مقالهم الأخير المنشور في مجلة Astrobiology. ما يستكشفونه هو احتمال أنك إذا بدأت النظام الشمسي من جديد بتغييرات طفيفة جدًا ، ربما غير محسوسة في الظروف الأولية ، ربما تظهر كوكب الزهرة أو الأرض أو حتى المريخ (أو الثلاثة) مع ازدهار الحياة عليهم. الحجم والتكوين المماثلان لكوكب الزهرة والأرض ، وتاريخهما المبكر المحتمل المتشابه إلى جانب نتائجهما المختلفة إلى حد كبير كان يُنظر إليه في يوم من الأيام على أنه أمر حتمي. ولكن مع اكتشاف المزيد من الكواكب وتمييزها ، قد نكتشف أن الحقيقة تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك التوقعات.

قد تكون Stromalites ، في أستراليا اليوم ، من أكثر الأماكن ملاءمة للحياة التي تترسخ في. [+] كوكب لأول مرة. رصيد الصورة: مستخدم ويكيميديا ​​كومنز C Eeckhout بموجب ترخيص c.c.a.-3.0.

"[أنا] إذا تمكنت من إجراء التجربة مرة أخرى ، فهل ستظهر مثل هذا النظام الشمسي أم لا؟ لفترة طويلة ، كان سؤالًا فلسفيًا بحتًا. الآن بعد أن نلاحظ الأنظمة الشمسية والكواكب الأخرى حول النجوم الأخرى ، يمكننا أن نطرح ذلك كسؤال علمي. إذا وجدنا كوكبًا [n exo] يجلس حيث يوجد كوكب الزهرة ولديه بالفعل علامات على الحياة ، فسنعلم أن ما نراه في نظامنا الشمسي ليس عالميًا "، قال لينارديك. مع انتقال الأجيال القادمة من بعثات الكواكب الخارجية من مراحل التخطيط إلى البناء إلى التشغيل ، يمكن أن تصبح علامات الحياة - للانتقال من إمكانية السكن إلى المأهولة - حقيقة واقعة. يمكن لخطط تصوير الكواكب الخارجية الصخرية الخارجية مباشرة أو لعرض ضوء النجوم الذي يتدفق عبر الغلاف الجوي أن تكشف عن عوالم بها محيطات أو قارات أو تغيرات موسمية أو ، ربما أوضح ، أغلفة جوية غنية بالأكسجين.

عرض فنان لسطح تيتان وغلافه الجوي ، والذي قد يكون مشابهًا جدًا لما كان عليه في وقت مبكر. [+] الأرض والغلاف الجوي للزهرة في وقت مبكر. رصيد الصورة: ناسا / ستان ريتشارد.

ومع ذلك ، حتى نقص الأكسجين قد لا يكون بمثابة كسر للصفقات. بعد كل شيء ، كان للأرض حياة لمليارات السنين قبل أن يصبح غلافنا الجوي غنيًا بالأكسجين ، ومن المحتمل أيضًا أن تكون الصفائح التكتونية لم تصبح نشطة في عالمنا منذ 2 إلى 3 مليارات سنة. "هناك أشياء تلوح في الأفق ، عندما كنت طالبة ، كان من الجنون التفكير فيها ،" تابع لينارديك. "تتناول ورقتنا من نواحٍ عديدة تخيل ، ضمن قوانين الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا ، كيف يمكن أن تكون الأشياء على مجموعة من الكواكب ، وليس فقط الكواكب التي يمكننا الوصول إليها حاليًا. نظرًا لأنه سيكون لدينا إمكانية الوصول إلى المزيد من الملاحظات ، يبدو لي أنه لا ينبغي تقييد خيالنا لأنه يؤدي إلى فرضية بديلة ".

تصوير فنان لكوكب خارج المجموعة الشمسية كبلر -62 إف يحتمل أن يكون صالحًا للسكن. رصيد الصورة: ناسا. [+] أميس / JPL-Caltech.

مثلما قد يؤثر موقع الكوكب وضغطه ودرجة حرارته وتكوينه وخصائصه المغناطيسية والجيولوجية وغير ذلك على ما إذا كان لديه حياة على سطحه أم لا ، فإن هذه الحياة قد تتغذى مرة أخرى على الكوكب نفسه ، وربما تغير مسارها بطرق لم نقم بها بعد. تفهم. بينما ننتقل من عالم التكهنات إلى عصر المعلومات الغنية بالبيانات حول العوالم الفضائية ، قد نجد أن الحياة أكثر شيوعًا - وأن العوالم المأهولة أكثر تنوعًا - مما فكرنا به من قبل.


قد يكون كوكب الزهرة أول كوكب صالح للسكن في النظام الشمسي

كوكب الزهرة اليوم مكان غير مضياف حيث تقترب درجات حرارة سطحه من 864 درجة فهرنهايت (462 درجة مئوية) وغلاف جوي يبلغ 90 ضعف سمك الأرض. منذ عدة مليارات من السنين ، ربما كانت الصورة مختلفة ، كما يقول فريق من باحثي الكواكب في معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا.

تشير الملاحظات إلى أن كوكب الزهرة ربما كان يحتوي على محيطات مائية في ماضيها البعيد ، تم استخدام نمط أرض-محيط مثل ذلك أعلاه في نموذج مناخي لإظهار كيف يمكن أن تحمي الغيوم العاصفة الزهرة القديمة من أشعة الشمس القوية وجعل الكوكب صالحًا للسكن. رصيد الصورة: ناسا.

لطالما افترض باحثو الكواكب أن الزهرة تشكلت من مكونات مشابهة لمكونات الأرض ، لكنها اتبعت مسارًا تطوريًا مختلفًا.

أشارت القياسات التي أجرتها بعثة بايونير فينوس التابعة لوكالة ناسا في الثمانينيات لأول مرة إلى أن توأم الأرض ربما كان له محيط في الأصل.

ومع ذلك ، فإن كوكب الزهرة أقرب إلى الشمس من كوكبنا ويتلقى المزيد من ضوء الشمس. ونتيجة لذلك ، تبخر المحيط المبكر للكوكب ، وتفككت جزيئات بخار الماء بفعل الأشعة فوق البنفسجية ، وهرب الهيدروجين إلى الفضاء.

مع عدم وجود ماء على السطح ، تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما أدى إلى ما يسمى بتأثير الدفيئة الجامح الذي خلق الظروف الحالية.

أظهرت الدراسات السابقة أن مدى سرعة دوران الكوكب حول محوره يؤثر على ما إذا كان يتمتع بمناخ صالح للسكن. اليوم على كوكب الزهرة هو 117 يوم أرضي.

حتى وقت قريب ، كان يُفترض أن الغلاف الجوي السميك مثل غلاف كوكب الزهرة الحديث مطلوب حتى يكون للكوكب معدل دوران بطيء اليوم.

ومع ذلك ، فقد أظهرت الأبحاث الحديثة أن الغلاف الجوي الرقيق مثل الغلاف الجوي للأرض الحديثة يمكن أن ينتج نفس النتيجة.

هذا يعني أن كوكب الزهرة القديم ذو الغلاف الجوي الشبيه بالأرض كان من الممكن أن يكون له نفس معدل الدوران الموجود اليوم.

من العوامل الأخرى التي تؤثر على مناخ كوكب الأرض التضاريس.

افترض المؤلف الرئيسي مايكل واي وزملاؤه أن كوكب الزهرة القديم كان يحتوي على مساحة جافة بشكل عام أكثر من الأرض ، خاصة في المناطق المدارية. هذا يحد من كمية المياه المتبخرة من المحيطات ، ونتيجة لذلك ، تأثير الاحتباس الحراري بواسطة بخار الماء.

يبدو أن هذا النوع من السطح مثالي لجعل كوكبًا صالحًا للسكن يبدو أنه كان هناك ما يكفي من المياه لدعم الحياة الوفيرة ، مع وجود مساحة كافية من الأرض لتقليل حساسية الكوكب للتغيرات من ضوء الشمس الوارد.

قام الفريق بمحاكاة ظروف كوكب الزهرة الافتراضي المبكر مع غلاف جوي مشابه لجو الأرض ، ويوم واحد مثل يوم كوكب الزهرة الحالي ، ومحيطًا ضحلًا يتوافق مع البيانات المبكرة من مركبة بايونير الفضائية.

أضاف العلماء معلومات حول تضاريس كوكب الزهرة من قياسات الرادار التي أجرتها بعثة ماجلان التابعة لوكالة ناسا في التسعينيات ، وملأوا الأراضي المنخفضة بالمياه ، تاركين المرتفعات مكشوفة كقارات فينوسية.

وأخذت الدراسة في الحسبان أيضًا وجود شمس قديمة كانت باهتة بنسبة تصل إلى 30٪. ومع ذلك ، لا يزال كوكب الزهرة القديم يتلقى حوالي 40٪ من ضوء الشمس أكثر من الأرض اليوم.

"لقد أنشأنا مجموعة من عمليات محاكاة المناخ ثلاثية الأبعاد باستخدام البيانات الطبوغرافية من مهمة ماجلان ، وتقديرات الإشعاع الطيفي الشمسي لـ 2.9 و 0.715 مليار سنة مضت ، والمعايير المدارية للزهرة الحالية ، وحجم المحيط المتوافق مع النظرية الحالية ، وتكوين الغلاف الجوي المقدّر في وقت مبكر من كوكب الزهرة "، أوضح الدكتور واي والمؤلفون المشاركون.

"باستخدام هذه المعلمات ، وجدنا أن مثل هذا العالم كان يمكن أن يكون لديه درجات حرارة معتدلة إذا كان كوكب الزهرة لديه فترة دوران أبطأ من حوالي 16 يومًا أرضيًا ، على الرغم من التدفق الشمسي الحادث بنسبة 46-70٪ أعلى من استقبال الأرض.

"في فترة الدوران الحالية ، كان من الممكن أن يظل مناخ كوكب الزهرة صالحًا للسكن حتى ما لا يقل عن 715 مليون سنة مضت."

مايكل ج. واي وآخرون. هل كانت الزهرة أول عالم صالح للسكنى في نظامنا الشمسي؟ رسائل البحث الجيوفيزيائي، تم نشره في 11 أغسطس 2016 دوى: 10.1002 / 2016GL069790


إذا كانت هناك حياة على كوكب الزهرة ، فكيف يمكن أن تكون هناك؟ يشرح خبراء أصل الحياة

الائتمان: شترستوك

يعد الاكتشاف الأخير للفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة مثيرًا ، حيث قد يكون بمثابة علامة محتملة على الحياة (من بين التفسيرات المحتملة الأخرى).

الباحثون ، الذين نشروا نتائجهم في علم الفلك الطبيعيلم يستطع شرح كيفية وصول الفوسفين إلى هناك.

استكشفوا جميع الاحتمالات التي يمكن تصورها ، بما في ذلك البرق والبراكين وحتى النيازك. لكن كل مصدر قاموا بنمذجه لا يمكن أن ينتج كمية الفوسفين المكتشفة.

تنتج الميكروبات الحية معظم الفوسفين الموجود في الغلاف الجوي للأرض. لذلك لا يمكن تجاهل إمكانية إنتاج الفوسفين على كوكب الزهرة.

لكن الباحثين بقيادة عالمة الفلك البريطانية جين جريفز ، قالوا إن اكتشافهم "ليس دليلاً قوياً على الحياة" على كوكب الزهرة. بدلاً من ذلك ، إنه دليل على "كيمياء شاذة وغير مفسرة" ، والتي تعتبر العمليات البيولوجية أحد مصادرها المحتملة فقط.

إذا كانت الحياة موجودة على كوكب الزهرة ، فكيف يمكن أن تكون موجودة؟ قد يلقي استكشاف أصول الحياة على الأرض بعض الضوء.

مقومات الحياة (كما نعرفها)

إن فهم كيفية تشكل الحياة على الأرض لا يساعدنا فقط على فهم أصولنا ، بل يمكن أن يوفر أيضًا نظرة ثاقبة للمكونات الرئيسية اللازمة لتشكيل الحياة ، كما نعرفها.

لا تزال التفاصيل حول أصول الحياة على الأرض يكتنفها الغموض ، مع العديد من النظريات العلمية المتنافسة. لكن معظم النظريات تتضمن مجموعة مشتركة من الظروف البيئية التي تعتبر حيوية للحياة. هؤلاء هم:

كوكب الزهرة لديه 90 ضعف الضغط الجوي للأرض. الائتمان: ناسا

الماء ضروري لإذابة الجزيئات اللازمة للحياة ، لتسهيل تفاعلاتها الكيميائية. على الرغم من أن المذيبات الأخرى (مثل الميثان) قد تم اقتراحها لدعم الحياة ، فمن المرجح أن الماء. هذا لأنه يمكن أن يذيب مجموعة كبيرة من الجزيئات المختلفة ويوجد في جميع أنحاء الكون.

درجات الحرارة الأعلى من 122 تدمر الجزيئات العضوية الأكثر تعقيدًا. هذا سيجعل من المستحيل تقريبًا أن تتشكل الحياة القائمة على الكربون في بيئة شديدة الحرارة.

عملية لتركيز الجزيئات

نظرًا لأن أصل الحياة كان يتطلب كمية كبيرة من الجزيئات العضوية ، فإن عملية تركيز المواد العضوية من البيئة المحيطة المخففة ستكون مطلوبة - إما من خلال الامتصاص على الأسطح المعدنية أو التبخر أو الطفو فوق الماء في البقع الزيتية.

بيئة طبيعية معقدة

لكي تكون الحياة قد نشأت ، يجب أن تكون هناك بيئة طبيعية معقدة حيث يمكن لمجموعة متنوعة من الظروف (درجة الحرارة ودرجة الحموضة وتركيزات الملح) أن تخلق تعقيدًا كيميائيًا. الحياة نفسها معقدة بشكل لا يصدق ، لذا حتى أكثر النسخ بدائية ستحتاج إلى بيئة معقدة لتنشأ.

ستكون هناك حاجة إلى مجموعة من المعادن النزرة ، التي يتم تجميعها من خلال تفاعلات الماء والصخور ، لتعزيز تكوين الجزيئات العضوية.

إذا كانت هذه هي الشروط المطلوبة للحياة ، فماذا يخبرنا ذلك عن احتمالية تشكل الحياة على كوكب الزهرة؟

هذه صورة تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر لمنطقة Eistla Regio على سطح كوكب الزهرة. الائتمان: ناسا

إن احتمالية تشكل الحياة كما نعرفها على سطح كوكب الزهرة الحالية منخفضة بشكل لا يصدق. يعني متوسط ​​درجة حرارة السطح التي تزيد عن 400 درجة مئوية أن السطح لا يمكن أن يحتوي على ماء سائل وأن هذه الحرارة ستدمر أيضًا معظم الجزيئات العضوية.

ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي العلوي الأكثر اعتدالًا لكوكب الزهرة يحتوي على درجات حرارة منخفضة بما يكفي لتكوين قطرات الماء ، وبالتالي يمكن أن يكون مناسبًا لتكوين الحياة.

ومع ذلك ، فإن هذه البيئة لها حدودها الخاصة ، مثل سحب حمض الكبريتيك التي من شأنها تدمير أي جزيئات عضوية غير محمية بواسطة خلية. على سبيل المثال ، على الأرض ، يتم تدمير جزيئات مثل الحمض النووي بسرعة بسبب الظروف الحمضية ، على الرغم من أن بعض البكتيريا يمكن أن تعيش في بيئات شديدة الحموضة.

كما أن السقوط المستمر لقطرات الماء من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة إلى سطحه شديد الحرارة من شأنه أن يدمر أي جزيئات عضوية غير محمية في القطرات.

علاوة على ذلك ، مع عدم وجود أسطح أو حبيبات معدنية في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة يمكن أن تركز عليها الجزيئات العضوية ، فإن أي وحدات بناء كيميائية للحياة ستنتشر في جو مخفف - مما يجعل تكوين الحياة أمرًا صعبًا للغاية.

... ولكن من المحتمل أن يكون أقل احتمالاً في الماضي

مع أخذ كل هذا في الاعتبار ، إذا كان الفوسفين الموجود في الغلاف الجوي هو بالفعل علامة على الحياة على كوكب الزهرة ، فهناك ثلاثة تفسيرات رئيسية لكيفية تشكله.

ربما تكونت الحياة على سطح الكوكب عندما كانت ظروفه مختلفة تمامًا عما هي عليه الآن.

تشير النمذجة إلى أن سطح كوكب الزهرة المبكر كان مشابهًا جدًا للأرض المبكرة ، مع وجود بحيرات (أو حتى محيطات) من الماء والظروف المعتدلة. كان هذا قبل أن يحول تأثير الدفيئة الجامح الكوكب إلى الجحيم الذي هو عليه اليوم.

إذا دخلت صخور من الأرض تحتوي على حياة ميكروبية في مدار كوكب الزهرة في الماضي ، فربما تكون هذه الحياة قد تكيفت مع الظروف الجوية لكوكب الزهرة. الائتمان: شترستوك

إذا تشكلت الحياة في ذلك الوقت ، فربما تكون قد تكيفت لتنتشر في السحب.وبعد ذلك ، عندما أدى تغير المناخ الشديد إلى غليان المحيطات بعيدًا - مما أدى إلى مقتل جميع أشكال الحياة القائمة على السطح - فإن الميكروبات الموجودة في السحب أصبحت آخر بؤرة استيطانية للحياة على كوكب الزهرة.

الاحتمال الآخر هو أن الحياة في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة (إن وجدت) جاءت من الأرض.

تم توثيق كواكب نظامنا الشمسي الداخلي لتبادل المواد في الماضي. عندما تصطدم النيازك بكوكب ، يمكنها إرسال صخور هذا الكوكب تتدفق إلى الفضاء حيث تتقاطع أحيانًا مع مدارات الكواكب الأخرى.

إذا حدث هذا بين الأرض والزهرة في وقت ما ، فقد تكون الصخور من الأرض قد احتوت على حياة ميكروبية يمكن أن تتكيف مع غيوم كوكب الزهرة شديدة الحموضة (على غرار بكتيريا الأرض المقاومة للأحماض).

تفسير غريب حقًا

التفسير الثالث الذي يجب مراعاته هو أن شكلًا غريبًا حقًا للحياة (الحياة مثلنا لا تفعل تعرف ذلك) قد تكون قد تشكلت على سطح كوكب الزهرة 400 درجة وتبقى هناك حتى يومنا هذا.

ربما لن تكون مثل هذه الحياة الأجنبية قائمة على الكربون ، حيث تتفكك جميع جزيئات الكربون المعقدة تقريبًا عند درجات الحرارة القصوى.

على الرغم من أن الحياة القائمة على الكربون تنتج الفوسفين على الأرض ، إلا أنه من المستحيل تحديد ذلك فقط يمكن أن تنتج الحياة القائمة على الكربون الفوسفين. لذلك ، حتى لو وجدت حياة غريبة تمامًا على كوكب الزهرة ، فقد تنتج جزيئات لا يزال من الممكن التعرف عليها كعلامة محتملة للحياة.

فقط من خلال المزيد من المهام والأبحاث يمكننا معرفة ما إذا كانت هناك حياة أو كانت موجودة على كوكب الزهرة. كما قال العالم البارز كارل ساجان ذات مرة: "الادعاءات غير العادية تتطلب أدلة غير عادية".

لحسن الحظ ، يركز اثنان من المقترحات الأربعة النهائية لجولة ناسا القادمة من تمويل استكشاف الكواكب على كوكب الزهرة.

وتشمل هذه المركبات فيريتاس VERITAS ، وهي مركبة مدارية مقترحة لرسم خريطة لسطح كوكب الزهرة ، و DAVINCI + ، مقترحة لإسقاط سماء الكوكب وأخذ عينات من طبقات الغلاف الجوي المختلفة في طريقها إلى الأسفل.

تم إعادة نشر هذه المقالة من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.


تم العثور على أدلة محتملة للحياة على كوكب الزهرة

انطباع فنان & # 8217s لكوكب الزهرة ، مع ملحق داخلي يوضح تمثيل جزيئات الفوسفين المكتشفة في الطوابق السحابية العالية. الصورة: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & # 038 NASA / JPL / Caltech.

تم العثور على أفضل دليل على الحياة خارج الأرض في الأماكن الأكثر إثارة للدهشة - الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.

اكتشف فريق بقيادة جين جريفز ، الأستاذة بجامعة كارديف ، وجود غاز الفوسفين في سحب كوكب الزهرة. الشيء المثير للاهتمام حول الفوسفين ، وهو جزيء يتكون من ثلاث ذرات هيدروجين وذرة فوسفورية واحدة ، هو أن مصدره الطبيعي الوحيد على الأرض هو من بعض أشكال الحياة الميكروبية اللاهوائية (أي التنفس غير الأكسجين). لا توجد آلية جيولوجية معروفة أو تفاعل كيميائي غير بيولوجي ينتجها على كوكبنا ، على الرغم من أنه يتم إنتاجه في أعماق عمالقة الغاز مثل كوكب المشتري وزحل حيث يتوفر الهيدروجين بكثرة وتكون درجة الحرارة والضغط مرتفعين للغاية.

صورة ملونة زائفة مركبة لكوكب الزهرة ، باستخدام صور نطاق 283 نانومتر و 365 نانومتر مأخوذة بواسطة Venus Ultraviolet Imager (UVI).
الصورة: فريق مشروع JAXA / ISAS / Akatsuki.

يقول جريفز: "لقد كانت هذه تجربة بدافع الفضول الخالص حقًا". "اعتقدت أننا سنكون قادرين على استبعاد السيناريوهات المتطرفة ، مثل أن تكون الغيوم مليئة بالكائنات الحية. عندما حصلنا على أول تلميحات من الفوسفين في طيف كوكب الزهرة ، كانت صدمة ".

هذا الاكتشاف ، الذي تم بفضل الملاحظات التي أجراها تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل في هاواي ومصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) في تشيلي ، ليس تأكيدًا على وجود حياة جرثومية على كوكب الزهرة ، يحذر جريفز. كوكب الزهرة هو كوكب مختلف تمامًا عن الأرض ، بدرجات حرارة عالية وضغط جوي ، وغلاف جوي غني بثاني أكسيد الكربون مع سحب مكونة من حمض الكبريتيك تقريبًا. على الرغم من أنه من الممكن أن يكون هناك تفاعل كيميائي ينتج الفوسفين في الظروف القاسية لكوكب الزهرة والذي لا يحدث على الأرض ، في الوقت الحالي لا يعرف العلماء ما يمكن أن يكون هذا التفاعل.

يقع تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل (JCMT) بالقرب من قمة ماوناكي ، هاواي ، وهو أكبر تلسكوب في العالم مصمم خصيصًا للرصد في الأطوال الموجية التي تقل عن المليمترات. الصورة: Will Montgomerie / EAO / JCMT.

هذا النقص في المعرفة هو في جزء كبير منه نتيجة للتجارب المحدودة في نمذجة كيمياء الزهرة. يقول جريفز لـ Astronomy Now: "هناك بعض التفاعلات السيئة والانفجارية عندما تحاول وضع مركبات الفوسفور مع حمض الكبريتيك". "عندما كنا نحاول حساب معدلات التفاعل ، لم يكن هناك شيء للبحث عنه لأنه لم يقم أحد بهذه التجارب على الأرض - لم يرغبوا في انفجار مختبرهم! ولكن لهذا السبب نتوخى الحذر في استنتاجاتنا ".

هناك أيضًا مسألة كيف يمكن للحياة أن تعيش في بيئة مثل كوكب الزهرة. على الرغم من وجود منطقة في الغلاف الجوي للزهرة ، يتراوح ارتفاعها بين 50 و 60 كيلومترًا ، حيث تكون درجة الحرارة والضغط الجوي شبيهة بالأرض ، لا يزال هناك حمض الكبريتيك ونقص شبه كامل في الماء لأي حياة مفترضة يجب أن تتعامل معها مع.

يقول جريفز: "التحدي الحقيقي هو معرفة ما إذا كان أي شكل من أشكال الحياة يمكن أن يتطور للتكيف مع البيئة الحمضية بشكل لا يصدق". "ليس لدينا أي تشبيه [لتلك الظروف] على الأرض."

صورة ملونة زائفة مركبة لكوكب الزهرة ، باستخدام صور نطاق 283 نانومتر و 365 نانومتر مأخوذة بواسطة Venus Ultraviolet Imager (UVI).
الصورة: فريق مشروع JAXA / ISAS / Akatsuki.

يقفز كوكب الزهرة الآن إلى أعلى قائمة الأهداف في نظامنا الشمسي حيث يبحث علماء الأحياء الفلكية عن الحياة الميكروبية. كان المريخ ، وكذلك المحيطات تحت الأرض على قمر المشتري يوروبا وقمر زحل إنسيلادوس ، هي المواقع التي ركز عليها علماء الأحياء الفلكية أكثر من غيرها. ومع ذلك ، إذا تم تأكيد وجود الحياة الميكروبية عائمة في السحب في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، فإنها ستفقد فكرة المنطقة الصالحة للسكن ، والحياة التي تتطلب كواكب شبيهة بالأرض ، مباشرة من النافذة. إذا كان هذا صحيحًا ، فهذا يعني أننا سنحتاج إلى توسيع نطاق بحثنا عن الحياة خارج النظام الشمسي بشكل جذري لدمج العديد من البيئات ، لا سيما أنه من المحتمل أن يكون هناك عدد أكبر من الكواكب مثل كوكب الزهرة ، أكثر من الكواكب الشبيهة بالأرض التي تمتلك نادر صفات المعتدل من كونها "مجرد حق".


التخطيط لزيارة

على الرغم من أن كوكب الزهرة هو أقرب جيراننا ، إلا أننا لا نعرف الكثير عنه.

تجعل الغطاء السميك للغيوم على الكوكب من الصعب مراقبته ، على الرغم من أن بعثات مثل Magellan و Venus Express قد التقطت صورًا بالرادار والأشعة تحت الحمراء للسطح. كشفت تلك الصور عن تحدٍ آخر: سطح كوكب الزهرة ليس مليئًا بالحفر بشكل كبير ، مما يشير إلى أنه لم يكن موجودًا لفترة طويلة بما يكفي للانفجار كثيرًا. يقول سمريكار: "على مدى المليار سنة الماضية وربما خلال فترة زمنية أقصر بكثير ، تمت إعادة صياغة سطح كوكب الزهرة بالكامل". ربما بسبب افتقار الكوكب إلى الصفائح التكتونية ، تتراكم الحرارة بشكل دوري تحت القشرة حتى يذوب السطح. لهذا السبب ، اختفت الكثير من الأدلة على شكل سطح كوكب الزهرة في ماضيه القديم.

ثم هناك حقيقة أن الظروف القاسية لكوكب الزهرة تدمر أي مركبة هبوط تزورها في غضون ساعات. يقول واي: "إنه مكان صعب للغاية لإرسال مهام ، إنه مكلف ومحفوف بالمخاطر". "المريخ أسهل بكثير في التعامل معه. & # 8221

هذا يعني أن تأمين التمويل لكوكب الزهرة أصعب من تأمينه على الكوكب الأحمر. يقول سمريكار: "النجاح يولد النجاح". "إذا وجدت اكتشافًا مثيرًا على كوكب المريخ ، فأنت تريد متابعة ذلك ، وقد مر وقت طويل حتى أن لدينا مهمة إلى كوكب الزهرة بحيث يصعب تجاوز هذه العقبة."

ومع ذلك ، يقول جليز ، & # 8220 هناك & # 8217s تصبح موجة كبيرة من الدعم لاستكشاف كوكب الزهرة. & # 8221 أكاتسوكي ، وهي مركبة مدارية أطلقتها وكالة الفضاء اليابانية جاكسا ، تجمع حاليًا معلومات حول مناخ كوكب الزهرة. وفي العام الماضي ، اقترح علماء ناسا مهمتين من شأنها أن ترسل مجسات مباشرة إلى الغلاف الجوي للكوكب. لم تختر الوكالة أيًا منهما للتقدم في برنامج New Frontiers الخاص بها ، لكن Smrekar و Glaze وزملائهم لم يتوانوا.

كان سمريكار سيقود مهمة Venus Origins Explorer (VOX) للتحقيق في سلوك كوكب الزهرة في الوقت الحاضر. كان من الممكن أن تستخدم مركبة مدارية لرسم خريطة لسطح الكوكب ومسبار لأخذ عينات من الغازات في غلافه الجوي. أحد الأسئلة التي كانت سمريكار وزملاؤها قد درسوها هو ما إذا كانت فوهات فينوس & # 8217 قد دفنت في تدفقات الحمم البركانية ، والتي ستكون علامة على نشاط جيولوجي حديث. لقد بحثوا أيضًا عن التواقيع الكيميائية للبراكين النشطة ، مثل طبقة رقيقة من المعادن الجديدة التي تشكلت عندما تتعرض تدفقات الحمم البركانية للغلاف الجوي.

مهمة أخرى برئاسة Glaze - تسمى تحقيقات التكوين في الموقع (VICI) - حصلت على تمويل لصقل تقنيتها للمسابقات المستقبلية. كان من الممكن أن يرسل مركبتين لزيارة هضاب المرتفعات الأقدم من بقية سطح كوكب الزهرة & # 8217. قد تكون هذه الميزات مشابهة لقارات Earth & # 8217 ، والتي تم بناؤها من أنواع صخرية مختلفة عن القشرة المحيطية. كان من الممكن أن يطلق VICI ليزرًا على هذه الصخور لتبخير جزء صغير جدًا من المواد ، ثم يقيس المعادن الموجودة في كل من البلازما التي أنشأتها وفي الصخور غير المتبخرة. إذا كانت الهضاب الزهرة # 8217 لها تركيبة مختلفة عن بقية السطح ، فقد يعني ذلك أن الماء كان متورطًا في تكوينها.

هضبة المرتفعات على كوكب الزهرة. ناسا

خلال فترة إقامتها ، كانت المركبة الفضائية ستقاس أيضًا غازات مثل الكريبتون والزينون. يقول جليز: "بمجرد وضعها في الغلاف الجوي عندما يتشكل كوكب ما ، يكون من الصعب تغييرها أو إزالتها". "إنها نوعًا ما تبقى هناك مثل أحافير صغيرة في الغلاف الجوي لتخبرنا بما تم إدخاله في التركيب الأصلي لجو كوكب الزهرة."

قامت هي وزملاؤها ببناء نموذج أولي لمركبة هبوط كاملة النطاق واختبروا قدراتها على الهبوط هنا على الأرض. يبلغ عرض الوعاء حوالي 14 قدمًا ويحتوي على مثبتات شكل القرفصاء تشبه أرجل العنكبوت لجعل الانقلاب أكثر صعوبة.

جليز وفريقها غير منزعجين من الظروف المخيفة لكوكب الزهرة. "نرسل الأشياء إلى عمق أعمق في المحيط [ل] ضغوط أكبر بكثير مما نتحدث عنه على سطح كوكب الزهرة" ، كما تقول. ويمكن إجراء معظم القياسات الرئيسية للمهمة في أقل من ساعتين - لذا بحلول الوقت الذي تذوب فيه حرارة كوكب الزهرة الحارقة إلكترونيات المسبار ، من المحتمل أن يكونوا قد قاموا بواجبهم.

& # 8220Venus من الصعب استكشافه ، بالتأكيد ، لكن لم يتم إنجازه & # 8217t قبل 40 عامًا ، & # 8221 Smrekar يقول. لقد أرسلنا & # 8217t مسبارًا إلى سماء كوكب الزهرة & # 8217s السامة منذ القرن الماضي ومهام # 8217s Venera و Vega و Pioneer Venus. لمعرفة ما يمكن توقعه على الكواكب الخارجية يتم اكتشافها بعيدًا ، ومع ذلك ، نحتاج إلى القيام برحلة أخرى في الجوار. & # 8220It & # 8217s مهم للغاية أن نعود إلى كوكب الزهرة ، & # 8221 Glaze يقول.


لماذا تبحث Venus Express عن الحياة على الأرض؟

[/ caption] إذا كنت عالم فلك تبحث عن كوكب خارجي صالح للسكن يدور حول نجم بعيد ، فما الذي تبحث عنه؟ نعلم من التجربة الشخصية أننا بحاجة إلى الأكسجين والماء للعيش على الأرض ، لذلك يعد هذا مكانًا جيدًا للبدء في البحث عن الكواكب الخارجية بالتوقيع الطيفي لـ O2 و ح2O. ولكن هذا ليس كافيا & # 8217t. يحتوي كوكب الزهرة على الأكسجين والماء في غلافه الجوي أيضًا ، لذلك إذا استخدمنا هذين المؤشرين فقط كمقياس لصلاحية السكن ، فسوف نشعر بخيبة أمل شديدة للعثور على عالم شبيه بالمياه والأكسجين لديه فرصة ضئيلة لدعم الحياة (كما نعرفها).

في محاولة لفهم كيف يبدو & # 8220 كوكب صالح للسكن & # 8221 من بعيد ، قرر علماء وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) القيام ببعض علم الفلك بأثر رجعي. يتم استخدام Venus Express ، الموجود حاليًا في مدار حول كوكب الزهرة ، لإلقاء نظرة على النقطة الزرقاء التي نسميها بالمنزل لمساعدتنا على فهم ما حقيقة يشبه الكوكب الصالح للسكن & # 8230

تم إطلاق Venus Express (السفينة الشقيقة لـ ESA & # 8217s Mars Express) في نوفمبر 2005 لبدء رحلتها التي تستغرق سبعة أشهر إلى كوكب الزهرة. عندما غادرت المركبة الفضائية مدار الأرض ، استدارت لالتقاط صورة للكرة الأرضية الزرقاء بمطياف التصوير الحراري المرئي والأشعة تحت الحمراء (VIRTIS) ، لكن أهمية هذه الملاحظة السريعة لم تتحقق حتى عام واحد بعد دخول Venus Express إلى كوكب الزهرة يدور في مدار. هل يمكن استخدام المركبة الآلية لمشاهدة الأرض من بعيد؟

كان جوزيبي بيتشوني ، الباحث الرئيسي المشارك في Venus Express VIRTIS ، في إيطاليا ، يقود حملة مستمرة لرصد الأرض باستخدام أداة VIRTIS التي تدور حول كوكب 0.3 AU أقرب إلى الشمس. على الرغم من الإشارة إلى كوكب الزهرة في كثير من الأحيان باسم & # 8220Earth & # 8217s الكوكب الشقيق & # 8221 ، لم يكن الاختلاف & # 8217t أكثر وضوحًا. مع ضغوط الغلاف الجوي التي تبلغ حوالي مائة مرة من ضغط الأرض ، مع مزيج خانق من الغازات السامة وارتفاع درجات الحرارة السطحية ، فإن كوكب الزهرة بالكاد يفضي إلى الحياة. من ناحية أخرى ، تتمتع الأرض بنظام بيئي وفير حيث ازدهرت الحياة لأكثر من ثلاثة مليارات سنة. ومع ذلك ، يدرك Piccioni أنه إذا نظرنا إلى الأرض والزهرة من مسافة بعيدة ، فإن كلا من الأرض والزهرة يحتويان على بعض المكونات الأساسية للحياة ، كيف يمكننا التأكد من أن الكواكب الخارجية البعيدة تشبه إلى حد كبير الأرض أو تشبه كوكب الزهرة؟ بعد كل شيء ، لا يبدو أن صلاحية الكوكب للسكن & # 8217t تعتمد على الأكسجين والماء فقط.

نرى الماء والأكسجين الجزيئي في الغلاف الجوي للأرض ، لكن كوكب الزهرة يظهر هذه الإشارات أيضًا. لذا فإن النظر إلى هذه الجزيئات لا يكفي، & # 8221 يقول Piccioni. لذلك ، في محاولة للبحث عن أشكال أخرى للحياة ، يتطلع عالم الفلك الإيطالي نحو الأرض لالتقاط إشارات أكثر دقة لوجود الحياة في العوالم الفضائية.

الأكسجين والماء الموجودان على الأرض كما تم اكتشافهما بواسطة Venus Express. تُظهر الصور المحاكاة للأرض أي جانب من الكوكب كان يواجه كوكب الزهرة في ذلك الوقت في الواقع ستظهر الأرض كنقطة بكسل واحدة (ESA) يمكن لـ Venus Express أن يراقب الأرض حوالي ثلاث مرات في الشهر ، وعلى مدار العامين الماضيين ، التقطت VIRTIS 40 صورة أرضية لتحليلها. يغطي الضوء الملتقط من ملاحظات الأرض هذه الأطوال الموجية الطيفية من المرئية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة ، ولكن عند مشاهدتها من كوكب الزهرة ، تظهر الأرض فقط كنقطة صغيرة ، لا يزيد حجمها عن بكسل واحد في كاميرات Venus Express & # 8217. بعيدًا عن كونها عائقًا ، ستساعد هذه النقطة الصغيرة صائدي الكواكب الخارجية في المستقبل.

على الرغم من عدم وجود ميزات سطحية ، إلا أن هذه النقطة الصغيرة لا تزال تحتوي على الكثير من المعلومات. من خلال تقسيم الضوء الملاحظ إلى الأطوال الموجية المكونة له ، يمكن تحليل تكوين الغلاف الجوي للأرض. لذلك ، يمكن الكشف عن الإشارات الطيفية من الحياة النباتية على سبيل المثال. & # 8220النباتات الخضراء مشرقة في الأشعة تحت الحمراء القريبة، & # 8221 قال David Grinspoon ، عالم Venus Express متعدد التخصصات من متحف دنفر للطبيعة والعلوم ، كولورادو ، الذي اقترح برنامج المراقبة المستمرة للأرض. & # 8220نريد أن نعرف ما الذي يمكننا تمييزه عن قابلية الأرض للسكن بناءً على هذه الملاحظات. مهما كان ما نتعلمه عن الأرض ، يمكننا بعد ذلك تقديم طلب لدراسة العوالم الأخرى، & # 8221 أضاف.

يجد صائدو الكواكب الخارجية المزيد والمزيد من العوالم الغريبة التي تدور حول النجوم على بعد عدة سنوات ضوئية ، إنها مسألة وقت فقط قبل أن نمتلك القدرة التكنولوجية لتصوير بقعة بكسل واحدة لعالم يشبه الأرض. من خلال فهم كيف يبدو كوكبنا الصالح للسكن من كوكب الزهرة ، يمكننا البدء في فهم ما إذا كانت هذه الكواكب الخارجية هي بالفعل & # 8220 تشبه الأرض & # 8221 بكل معنى الكلمة & # 8230


تشير النمذجة المناخية لوكالة ناسا إلى أن الزهرة ربما كانت صالحة للسكن

تشير الملاحظات إلى أن كوكب الزهرة ربما كان يحتوي على محيطات مائية في ماضيها البعيد. تم استخدام نمط أرض-محيط مثل ذلك أعلاه في نموذج مناخي لإظهار كيف يمكن لسحب العاصفة أن تحمي كوكب الزهرة القديم من أشعة الشمس القوية وجعل الكوكب صالحًا للسكن. الائتمان: ناسا.

ربما كان للزهرة محيط ضحل من المياه السائلة ودرجات حرارة سطحية صالحة للسكن لمدة تصل إلى ملياري سنة من تاريخها المبكر ، وفقًا لنمذجة الكمبيوتر للكوكب والمناخ القديم من قبل علماء في معهد ناسا ورسكو جودارد لدراسات الفضاء (GISS) في نيويورك.

النتائج التي نشرت هذا الأسبوع في المجلة رسائل البحث الجيوفيزيائي، باستخدام نموذج مشابه للنوع المستخدم للتنبؤ بتغير المناخ المستقبلي على الأرض.

& ldquo يمكن تكييف العديد من الأدوات نفسها التي نستخدمها لنمذجة تغير المناخ على الأرض لدراسة المناخات على الكواكب الأخرى ، في الماضي والحاضر على حد سواء ، قال مايكل واي ، الباحث في GISS والمؤلف الرئيسي للورق و rsquos. & ldquo تظهر هذه النتائج أن كوكب الزهرة القديم ربما كان مكانًا مختلفًا تمامًا عما هو عليه اليوم.

الزهرة اليوم عالم جهنمي. له غلاف جوي من ثاني أكسيد الكربون يكسر سماكة 90 مرة مثل الأرض و rsquos. يكاد لا يوجد بخار ماء. تصل درجات الحرارة إلى 864 درجة فهرنهايت (462 درجة مئوية) على سطحه.

لطالما افترض العلماء أن الزهرة تشكلت من مكونات مشابهة للأرض و rsquos ، لكنها اتبعت مسارًا تطوريًا مختلفًا. أشارت القياسات التي أجرتها بعثة NASA و rsquos Pioneer إلى كوكب الزهرة في الثمانينيات من القرن الماضي لأول مرة إلى أن الزهرة ربما كان لها محيط في الأصل. ومع ذلك ، فإن كوكب الزهرة أقرب إلى الشمس من الأرض ويتلقى المزيد من ضوء الشمس. نتيجة لذلك ، تبخر الكوكب و rsquos في وقت مبكر من المحيط ، وانقسمت جزيئات بخار الماء عن طريق الأشعة فوق البنفسجية ، وهرب الهيدروجين إلى الفضاء. مع عدم وجود ماء على السطح ، تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما أدى إلى ما يسمى بتأثير الدفيئة الجامح الذي خلق الظروف الحالية.

أظهرت الدراسات السابقة أن مدى سرعة دوران الكوكب حول محوره يؤثر على ما إذا كان يتمتع بمناخ صالح للسكن. اليوم على كوكب الزهرة هو 117 يوم أرضي. حتى وقت قريب ، كان يُفترض أن الغلاف الجوي السميك مثل غلاف كوكب الزهرة الحديث كان مطلوبًا حتى يكون للكوكب معدل دوران بطيء اليوم. ومع ذلك ، فقد أظهرت الأبحاث الحديثة أن الغلاف الجوي الرقيق مثل الغلاف الجوي للأرض الحديثة يمكن أن ينتج نفس النتيجة. هذا يعني أن كوكب الزهرة القديم ذو الغلاف الجوي الشبيه بالأرض كان من الممكن أن يكون له نفس معدل الدوران الموجود اليوم.

عامل آخر يؤثر على كوكب الأرض ومناخ rsquos هو التضاريس. افترض فريق GISS أن كوكب الزهرة القديم كان يحتوي على مساحة جافة بشكل عام أكثر من الأرض ، خاصة في المناطق الاستوائية. هذا يحد من كمية المياه المتبخرة من المحيطات ، ونتيجة لذلك ، تأثير الاحتباس الحراري بواسطة بخار الماء. يبدو هذا النوع من السطح مثاليًا لجعل كوكبًا صالحًا للسكن ، ويبدو أنه كان هناك ما يكفي من المياه لدعم الحياة الوفيرة ، مع مساحة كافية لتقليل حساسية الكوكب و rsquos للتغيرات من ضوء الشمس الوارد.

قام Way وزملاؤه في GISS بمحاكاة ظروف كوكب الزهرة الافتراضي المبكر مع جو مشابه للأرض و rsquos ، وهو يوم بطول كوكب الزهرة و rsquo اليوم الحالي ، ومحيط ضحل يتوافق مع البيانات المبكرة من مركبة بايونير الفضائية. أضاف الباحثون معلومات حول تضاريس كوكب الزهرة و rsquo من قياسات الرادار التي أجرتها بعثة ناسا ورسكووس ماجلان في التسعينيات ، وملأت الأراضي المنخفضة بالمياه ، تاركة المرتفعات مكشوفة مثل قارات فينوس. وأخذت الدراسة في الحسبان أيضًا وجود شمس قديمة كانت باهتة بنسبة تصل إلى 30 في المائة. ومع ذلك ، لا يزال كوكب الزهرة القديم يتلقى حوالي 40 في المائة من ضوء الشمس أكثر من الأرض اليوم.

& ldquo في نموذج GISS ومحاكاة rsquos ، يعرض Venus & rsquo الدوران البطيء جانب النهار للشمس لمدة شهرين تقريبًا في كل مرة ، كما قال المؤلف المشارك وعالم GISS أنتوني ديل جينيو. & ldquo يؤدي هذا إلى تدفئة السطح وتنتج أمطارًا تكوّن طبقة سميكة من السحب ، تعمل كمظلة لحماية السطح من الكثير من التسخين الشمسي. والنتيجة هي درجات حرارة مناخية تكون في الواقع أبرد ببضع درجات من الأرض و rsquos اليوم. & rdquo

تم إجراء البحث كجزء من برنامج علم الأحياء الفلكية التابع لناسا و rsquos من خلال برنامج Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) ، والذي يسعى إلى تسريع البحث عن الحياة على الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى ، أو الكواكب الخارجية ، من خلال الجمع بين الرؤى من مجالات الفيزياء الفلكية ، علوم الكواكب والفيزياء الشمسية وعلوم الأرض. النتائج لها آثار مباشرة على بعثات ناسا المستقبلية ، مثل Transiting Exoplanet Survey Satellite و James Webb Space Telescope ، الذي سيحاول اكتشاف الكواكب الصالحة للحياة وتوصيف غلافها الجوي.

روابط ذات علاقة


الحياة على كوكب الزهرة؟ نحتاج أولاً إلى معرفة المزيد عن الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي

كشفت دراسة أجرتها جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني أن البحث عن الحياة على كواكب أخرى تلقى دفعة كبيرة بعد أن كشف العلماء عن بصمات طيفية لما يقرب من 1000 جزيء في الغلاف الجوي قد تكون متورطة في إنتاج أو استهلاك الفوسفين.

لطالما توقع العلماء أن الفوسفين - مركب كيميائي مصنوع من ذرة فوسفور واحدة محاطة بثلاث ذرات هيدروجين (PH3) - قد يشير إلى دليل على وجود حياة إذا وجدت في أجواء كواكب صخرية صغيرة مثل كوكبنا ، حيث يتم إنتاجها من خلال النشاط البيولوجي للبكتيريا.

لذلك عندما ادعى فريق دولي من العلماء العام الماضي اكتشاف الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، أثار ذلك الاحتمال المثير للدليل على وجود أول دليل على الحياة على كوكب آخر - على الرغم من التنوع البدائي أحادي الخلية.

لكن لم يقتنع الجميع ، حيث تساءل بعض العلماء عما إذا كان الفوسفين الموجود في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ناتجًا بالفعل عن نشاط بيولوجي ، أو ما إذا تم اكتشاف الفوسفين على الإطلاق.

الآن قدم فريق دولي بقيادة علماء جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني مساهمة رئيسية في هذا وأي بحث مستقبلي عن الحياة على الكواكب الأخرى من خلال إظهار كيف يجب أن يتبع الاكتشاف الأولي للبصمة الحيوية المحتملة عمليات بحث عن الجزيئات ذات الصلة.

في ورقة نشرت اليوم في المجلة الحدود في علم الفلك وعلوم الفضاء، وصفوا كيف استخدم الفريق خوارزميات الكمبيوتر لإنتاج قاعدة بيانات تقريبية للرموز الشريطية الطيفية للأشعة تحت الحمراء لـ 958 نوعًا جزيئيًا يحتوي على الفوسفور.

شاهد وتعلم

كما توضح الدكتورة لورا مكيميش من كلية الكيمياء بجامعة نيو ساوث ويلز ، عندما يبحث العلماء عن دليل على وجود حياة على كواكب أخرى ، لا يحتاجون للذهاب إلى الفضاء ، يمكنهم ببساطة توجيه تلسكوب إلى الكوكب المعني.

وتقول: "لتحديد الحياة على كوكب ما ، نحتاج إلى بيانات طيفية".

"باستخدام البيانات الطيفية الصحيحة ، يمكن للضوء من كوكب أن يخبرك ما هي الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب."

الفوسفور عنصر أساسي للحياة ، ومع ذلك ، حتى الآن ، كما تقول ، لا يمكن لعلماء الفلك البحث إلا عن جزيء واحد يحتوي على الفوسفور متعدد الذرات ، وهو الفوسفين.

"الفوسفين هو بصمة حيوية واعدة جدًا لأنه يتم إنتاجه بتركيزات صغيرة فقط من خلال العمليات الطبيعية. ومع ذلك ، إذا لم نتمكن من تتبع كيفية إنتاجه أو استهلاكه ، فلا يمكننا الإجابة على السؤال عما إذا كانت كيمياء غير عادية أو خضراء قليلة الرجال الذين ينتجون الفوسفين على كوكب ما "، كما يقول الدكتور مكيميش.

لتقديم نظرة ثاقبة ، جمع الدكتور مكيميش فريقًا كبيرًا متعدد التخصصات لفهم كيفية تصرف الفوسفور كيميائيًا وبيولوجيًا وجيولوجيًا ، وسأل كيف يمكن التحقق من ذلك عن بُعد من خلال جزيئات الغلاف الجوي وحدها.

يقول عالم الأحياء الفلكية وزملاؤه: "ما كان رائعًا في هذه الدراسة هو أنها جمعت علماء من مجالات متباينة - الكيمياء ، والأحياء ، والجيولوجيا - لمعالجة هذه الأسئلة الأساسية حول البحث عن الحياة في مكان آخر لم يستطع مجال واحد الإجابة عليه". مؤلف الدراسة ، الأستاذ المشارك بريندان بيرنز.

يتابع الدكتور مكيميش: "في البداية ، بحثنا عن الجزيئات الحاملة للفوسفور - التي نسميها جزيئات P - الأكثر أهمية في الغلاف الجوي ، لكن اتضح أن القليل جدًا غير معروف. لذلك قررنا النظر إلى عدد كبير من جزيئات P التي يمكن العثور عليها في الطور الغازي والتي لولا ذلك لن يتم اكتشافها بواسطة التلسكوبات الحساسة لضوء الأشعة تحت الحمراء ".

يقول الدكتور مكيميش إن بيانات الباركود للأنواع الجزيئية الجديدة يتم إنتاجها عادةً لجزيء واحد في كل مرة ، وهي عملية تستغرق غالبًا سنوات. لكن الفريق المشارك في هذا البحث استخدم ما تسميه "كيمياء الكم الحاسوبية عالية الإنتاجية" للتنبؤ بأطياف 958 جزيء في غضون أسبوعين فقط.

"على الرغم من أن مجموعة البيانات الجديدة هذه لا تتمتع بالدقة حتى الآن لتمكين الاكتشافات الجديدة ، إلا أنها يمكن أن تساعد في منع التعيينات الخاطئة من خلال تسليط الضوء على احتمال وجود أنواع جزيئية متعددة لها رموز باركود طيفية مماثلة - على سبيل المثال ، بدقة منخفضة مع بعض التلسكوبات ، يمكن للماء والكحول لا يمكن تمييزه.

"يمكن استخدام البيانات أيضًا لتصنيف مدى سهولة اكتشاف الجزيء. على سبيل المثال ، على عكس الحدس ، سيجد علماء الفلك الفضائيون الذين ينظرون إلى الأرض أنه من الأسهل بكثير اكتشاف 0.04٪ من ثاني أكسيد الكربون2 في الغلاف الجوي لدينا من 20٪ O2. هذا بسبب CO2 تمتص الضوء بقوة أكبر بكثير من O2 - هذا في الواقع ما يسبب تأثير الاحتباس الحراري على الأرض. "

الحياة في الخارج

بغض النظر عن نتائج النقاش حول وجود الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة والعلامات المحتملة للحياة على هذا الكوكب ، فإن هذه الإضافة الأخيرة إلى معرفة ما يمكن اكتشافه باستخدام التلسكوبات ستكون مهمة في الكشف عن العلامات المحتملة للحياة على الكوكب. الكواكب الخارجية - الكواكب في الأنظمة الشمسية الأخرى.

يقول الدكتور مكيميش: "الطريقة الوحيدة التي سنتمكن من خلالها النظر إلى الكواكب الخارجية ومعرفة ما إذا كانت هناك حياة هي استخدام البيانات الطيفية التي تم جمعها بواسطة التلسكوبات - هذه هي أداتنا الوحيدة".

يقول الدكتور مكيميش: "تقدم ورقتنا نهجًا علميًا جديدًا لمتابعة اكتشاف البصمات الحيوية المحتملة ولها صلة بدراسة الكيمياء الفلكية داخل وخارج النظام الشمسي". "ستعمل المزيد من الدراسات على تحسين دقة البيانات بسرعة وتوسيع نطاق الجزيئات المدروسة ، مما يمهد الطريق لاستخدامها في اكتشافات وتحديد هوية الجزيئات في المستقبل."

يقول الدكتور تشينوا تريمبلاي ، المؤلف المشارك وعالم الفلك في CSIRO ، إن مساهمة الفريق ستكون مفيدة مع ظهور تلسكوبات أكثر قوة على الإنترنت في المستقبل القريب.

تقول: "لقد جاءت هذه المعلومات في وقت حرج في علم الفلك".

"من المقرر إطلاق تلسكوب جديد يعمل بالأشعة تحت الحمراء يسمى تلسكوب جيمس ويب الفضائي في وقت لاحق من هذا العام وسيكون أكثر حساسية بكثير ويغطي أطوال موجية أكثر من سابقيه مثل مرصد هيرشل الفضائي. سنحتاج إلى هذه المعلومات بمعدل سريع للغاية لتحديد جزيئات جديدة في البيانات ".

وتقول إنه على الرغم من أن عمل الفريق كان يركز على الحركات الاهتزازية للجزيئات التي تم اكتشافها بواسطة التلسكوبات الحساسة للأشعة تحت الحمراء ، إلا أنهم يعملون حاليًا على توسيع هذه التقنية إلى أطوال موجات الراديو أيضًا.

"سيكون هذا مهمًا للتلسكوبات الحالية والجديدة مثل مصفوفة الكيلومتر المربع القادمة التي سيتم بناؤها في غرب أستراليا."


قد تقع الكواكب الصالحة للسكن خارج منطقة & # 8220Goldilocks & # 8221 في أنظمة خارج الطاقة الشمسية

صورة مركبة للأرض والزهرة. رصيد الصورة: آري ويلسون باسووترز / جامعة رايس. إذا كانت الظروف مختلفة قليلاً منذ دهر مضى ، فقد تكون هناك حياة وفيرة على كوكب الزهرة ولا شيء على الأرض.

الفكرة ليست بعيدة المنال حتى الآن ، وفقًا لفرضية من علماء جامعة رايس وزملائهم الذين نشروا أفكارهم حول الكواكب التي تحافظ على الحياة ، وتاريخ الكواكب ، وإمكانية العثور على المزيد في مجلة Astrobiology هذا الشهر.

يؤكد الباحثون أن التغييرات التطورية الطفيفة يمكن أن تكون قد غيرت مصير كل من الأرض والزهرة بطرق قد يتمكن العلماء قريبًا من نمذجة من خلال مراقبة أنظمة شمسية أخرى ، لا سيما تلك التي في طور التكوين ، وفقًا لعالم رايس إيرث أدريان لينارديك.

قال إن الورقة تتضمن & # 8220 قليلاً عن فلسفة العلم بالإضافة إلى العلم نفسه ، وكيف يمكننا البحث في المستقبل. لقد كان الأمر مختلفًا بعض الشيء لأننا لم نقم بهذا العمل بالفعل ، من حيث البحث عن علامات الحياة خارج نظامنا الشمسي ، حتى الآن. إنه & # 8217s حول كيفية قيامنا بالعمل. & # 8221

اقترح لينارديك وزملاؤه أن الكواكب الصالحة للسكن قد تقع خارج منطقة & # 8220Goldilocks & # 8221 في أنظمة خارج الطاقة الشمسية ، وأن الكواكب البعيدة عن شموسها أو الأقرب إليها من الأرض قد تؤوي الظروف اللازمة للحياة.

لطالما تم تعريف منطقة Goldilocks على أنها نطاق من الفضاء حول نجم ليس دافئًا جدًا ولا باردًا جدًا وصخريًا وفي الظروف المناسبة للحفاظ على المياه السطحية والجو القابل للتنفس. قال لينارديك إن هذا الوصف ، الذي لم يتمكن العلماء حتى الآن من معايرته إلا باستخدام الملاحظات من نظامنا الشمسي ، قد يكون مقيدًا للغاية.

& # 8220 منذ فترة طويلة & # 8217 كنا نعيش ، بشكل فعال ، في تجربة واحدة ، نظامنا الشمسي ، & # 8221 قال ، وهو يوجه معلمه ، الراحل ويليام كاولا. يعتبر كاولا أب علم الأرض الجيوديسية ، وهو نظام يمكن من خلاله قياس جميع الخصائص في نظام كوكبي. & # 8220 على الرغم من أن الورقة تدور حول الكواكب ، إلا أنها بطريقة واحدة & # 8217s حول القضايا القديمة التي يمتلكها العلماء: التوازن بين الصدفة والضرورة ، والقوانين والاحتمالات ، والحتمية الصارمة والاحتمال.

& # 8220 ولكن بطريقة أخرى ، فإنه يسأل عما إذا كان بإمكانك إجراء التجربة مرة أخرى ، هل ستظهر مثل هذا النظام الشمسي أم لا؟ لفترة طويلة ، كان سؤالًا فلسفيًا بحتًا. الآن بعد أن قمنا برصد الأنظمة الشمسية والكواكب الأخرى حول النجوم الأخرى ، يمكننا طرح ذلك كسؤال علمي.

& # 8220 إذا وجدنا كوكبًا (في نظام شمسي آخر) يجلس حيث يوجد كوكب الزهرة في الواقع علامات الحياة ، فسنعلم أن ما نراه في نظامنا الشمسي ليس عالميًا ، & # 8221 قال. مات ويلر ، إلى اليسار ، وأدريان لينارديك. رصيد الصورة: جيف فيتلو / جامعة رايس. في توسيع مفهوم المناطق الصالحة للسكن ، قرر الباحثون أن الحياة على الأرض نفسها ليست بالضرورة معطى قائم على مفهوم Goldilocks. قد يكون الدفع بهذه الطريقة أو تلك في الظروف التي كانت موجودة في وقت مبكر من تكوين الكوكب # 8217 جعله غير مضياف.

بالامتداد ، كان من الممكن أن يكون هناك اختلاف بسيط مماثل قد غيّر حظوظ كوكب الزهرة ، أقرب جار للأرض ، ومنعها من أن تصبح صحراء محترقة ذات جو سام للأرض.

تتساءل الورقة أيضًا عن فكرة أن الصفائح التكتونية هي سبب حاسم لإيواء الأرض للحياة. & # 8220 هناك جدل & # 8217s حول هذا الأمر ، لكن الأرض في أقرب أعمارها ، دعنا نقول منذ 2-3 مليار سنة ، كانت ستبحث عن جميع المقاصد والأغراض مثل كوكب غريب ، & # 8221 قال لينارديك. & # 8220 نعلم أن الغلاف الجوي كان مختلفًا تمامًا ، بدون أكسجين. هناك جدل مفاده أن الصفائح التكتونية ربما لم تكن فعالة.

& # 8220 ومع ذلك ، لم يكن هناك جدال كان هناك حياة في ذلك الوقت ، حتى في هذا الوضع المختلف. يمكن أن تنتقل الأرض نفسها بين حالات الكواكب أثناء تطورها. لذلك علينا أن نسأل أنفسنا عندما ننظر إلى الكواكب الأخرى ، هل يجب أن نستبعد وضعًا مبكرًا شبيهًا بالأرض حتى لو لم يكن هناك أي علامة على وجود أكسجين وربما وضع تكتوني مختلف تمامًا عن الوضع الذي يعمل على كوكبنا في الوقت الحاضر؟

& # 8220 القابلية للتطور متغير ، & # 8221 قال. & # 8220 إن فهم كيفية تطور الحياة والكوكب معًا هو أمر نحتاج إلى التفكير فيه. & # 8221

ينطلق لينارديك بأفكاره إلى أفعال ، حيث يقضي الوقت هذا الصيف في مؤتمرات مع المهندسين الذين يصممون تلسكوبات فضائية في المستقبل. ستعزز الأدوات المناسبة بشكل كبير القدرة على إيجاد وتوصيف وبناء قاعدة بيانات للأنظمة الشمسية البعيدة وكواكبها ، وربما حتى العثور على علامات على الحياة.

& # 8220 هناك أشياء تلوح في الأفق ، عندما كنت طالبًا ، كان من الجنون التفكير فيها ، & # 8221 قال. & # 8220 ورقتنا البحثية تدور في نواحٍ عديدة حول تخيل ، ضمن قوانين الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا ، كيف يمكن أن تكون الأشياء على مجموعة من الكواكب ، وليس فقط الكواكب التي يمكننا الوصول إليها حاليًا. بالنظر إلى أنه سيكون لدينا إمكانية الوصول إلى المزيد من الملاحظات ، يبدو لي أنه لا ينبغي أن نحد من خيالنا لأنه يؤدي إلى فرضية بديلة. & # 8221


ناسا كسرت للتو "لعنة الزهرة": هذا ما تطلبه الأمر

مثل العديد من الأطفال ، حلمت سو سمريكار بأنها ستسافر يومًا ما إلى الفضاء. ولكن بدلاً من أن تصبح رائدة فضاء ، انتهى بها الأمر كعالمة جيوفيزياء كوكبية في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، حيث عملت على مستكشفين آليين لعوالم أخرى بمعنى ما ، بدا مصيرها بين الكواكب مقدراً حتى قبل ولادتها: والدها ينحدر من مجتمع ريفي في بنسلفانيا يُدعى فينوس.

من الملائم أن أول مهمة عمل عليها سمريكار كانت مركبة ناسا الطموحة (والناجحة بشكل كبير) فينوس ماجلان. تم إطلاق ماجلان في عام 1989 ، وقد تم تجهيزه بنظام رادار متطور ، وهو نظام يطل تحت الغيوم المنتشرة في كل مكان على الكوكب لرسم خريطة لسطحه بالكامل لأول مرة. يتذكر سمريكار مشاهدة الصور الأولية للرادار وهي تظهر ، لتكشف عن عالم غريب مغطى بحفر قليلة ، وتكدس من البراكين والسهول المتدحرجة من الحمم المتجمدة.

انتهت استكشافات ماجلان في عام 1994 عندما تحققت أهدافها وتراجعت ألواح الطاقة الشمسية ، وأرسلت المركبة المدارية لتهبط في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. على الرغم من أنها أثارت عددًا كبيرًا من الأسئلة المحيرة حول ماضي وحاضر الكوكب ، إلا أن ماجلان كانت المرة الأخيرة التي أرسلت فيها وكالة ناسا مهمة مخصصة إلى كوكب الزهرة. تمامًا كما بدأ سمريكار وغيره من الباحثين المهتمين بالزهرة في التعامل مع ألغاز الكوكب ، كما كشف ماجلان ، استحوذت الادعاءات المثيرة عن الحياة على المريخ على خيال الجمهور. اليوم ، بعد ربع قرن من الزمان ، لا يزال معظم مجتمع علوم الكواكب العالمي منغمسًا في البحث غير المثمر حتى الآن عن حياة المريخ. طوال الوقت ، الزهرة - أرض قاحلة حمضية وفائقة الحرارة وقاحلة ويفترض أنها بلا حياة - تضعف في الظل.

يقول سمريكار ، مشيرًا إلى جفاف بطولة فريق البيسبول الذي دام 86 عامًا: "حاليًا ، يشبه مجتمع فينوس إلى حد ما مشجعي فريق بوسطن ريد سوكس قبل عام 2004 ، الذين عاشوا في ظل" لعنة بامبينو "لعقود لا نهاية لها". ومع ذلك ، مثل بعض زملائها الصامدين ، ظلت مدفوعة طوال عقود من خيبة الأمل من خلال أحد الأسئلة الأكثر إلحاحًا التي لم تتم الإجابة عليها في علم الكواكب: ما الذي حول كوكب الزهرة - توأم قريب من الأرض من حيث الحجم والتكوين - إلى مثل هذه الحالة الكارثية الصريحة والمروعة ؟ لماذا يمتلك هذان الكواكب المتجاورة مثل هذه القصص المتباينة بشكل مذهل؟

ربما حان وقت الإجابات أخيرًا. ناسا على وشك اختيار أي مهمة بين الكواكب - أو زوج من المهام - سترسل إلى الفضاء بعد ذلك. لدى وكالة الفضاء أربعة خيارات: أحدهم يزور أحد قمر نبتون ، والآخر يلتقي بقمر جوفيان ، واثنان سيعودان إلى كوكب الزهرة. سميركار هو المحقق الرئيسي في واحدة من هؤلاء الطامحين في كوكب الزهرة ، والمجتمع بأكمله يحبس أنفاسه إلى جانبها.

وتقول: "نأمل جميعًا بشدة في رفع" لعنة كوكب الزهرة ". فإنه سوف؟

يديرون ظهورهم للشيطان

على الرغم من أن وكالة ناسا قد وصلت إلى هناك أولاً مع Mariner 2 flyby في عام 1962 ، إلا أن كوكب الزهرة كان ينتمي حقًا إلى الاتحاد السوفيتي خلال معظم فترات الحرب الباردة. برنامج مهمتها Venera ، الذي يتألف من سلسلة من مركبات الهبوط في الغالب على الأرض المجاورة ، لاقى نجاحًا لأول مرة في عام 1967 - عندما دخلت Venera 4 ونقل البيانات من الغلاف الجوي للزهرة ، وكشفت تلميحات عن أهوال الكوكب للعلماء المذهولين الذين توقعوا المزيد من الظروف المناخية. .

ساعدت عمليات إنزال فينيرا المتعددة الناجحة في دفع ناسا للعودة إلى كوكب الزهرة في عام 1978 بإطلاق مهمة بايونير ، وهي مجموعة مسبار مداري. بعد أن طار السوفييت مجسَيْن مبهرجين مملوءين بالبالونات عبر الغلاف الجوي للكوكب ، رفعت ناسا الرهان بمركبة ماجلان المدارية التي تستخدم الرادار. مع كل مهمة لاحقة ، أصبح من الواضح أن هذا التمرين في الكواكب الفردية كان أكثر من عالم كوابيس غير مناسب للاستكشاف البشري في المستقبل.

الغلاف الجوي السميك لكوكب الزهرة ، والذي يتكون من حوالي 95٪ من ثاني أكسيد الكربون ، خانق. طبقاتها السحابية مليئة بحمض الكبريتيك - وهو ما يكفي لمضغ الجلد والعظام والمعادن في لحظات. إذا وقفت على السطح ، فسوف تهرب من المطر المسبب للتآكل ولكن فقط لأن هطول الأمطار مستحيل: تخبز الأرض بدرجة حرارة تزيد عن 900 درجة فهرنهايت ، وهي ساخنة بدرجة كافية لإثارة أي رائد فضاء أو روبوت تجرأ على المغامرة به. إذا كنت مقاومة للحرارة بأعجوبة ، فلا يزال يتعين عليك التعامل مع ضغط سطحي لا يقل عن 92 مرة من ذلك على الأرض ، مما يجعل التجربة مثل أن تكون على بعد ميل أو أكثر تحت الماء. بغض النظر عن أي جزء من الكوكب الذي قمت بزيارته ، سوف تموت موتًا سريعًا ولكن مؤلمًا.

يقول بول بيرن مبتسمًا مبتسمًا ، عالم الكواكب في جامعة ولاية كارولينا الشمالية: "إنه أفضل كوكب بلا شك". هذه إجابة غير مفاجئة من بيرن ، متعصب فينوسي بلا خجل. بالنسبة له ، فإن رعب الكوكب كلها جزء من دسائسه شيء ما أطلق العنان لهم جميعا منذ فترة طويلة. بيرن يريد أن يكتشف ما الذي فتح صندوق باندورا.

منذ ماجلان ، كانت كوكب الزهرة وحيدة إلى حد ما. دارت المركبة الفضائية الأوروبية Venus Express حولها من عام 2005 إلى عام 2014. ولا تزال المركبة المدارية اليابانية أكاتسوكي ، التي دخلت المدار بنجاح في عام 2015 ، هناك حتى يومنا هذا ، حيث تدرس الغلاف الجوي لكوكب الزهرة وتبحث عن برق بعيد المنال. إذا كان الأمر متروكًا لبيرن ، فسيكون هناك الكثير من المركبات الفضائية التي تطير أو تهبط على كوكب الزهرة اليوم.بدلاً من ذلك ، كما يقول ، كوكب الزهرة هو "كوكب لم يهتم به أحد منذ 30 عامًا".

وصلت نقطة التحول في عام 1996 ، عندما نشر كادر من العلماء ذوي السمعة الطيبة ورقة أعلنوا فيها أنهم عثروا على أحافير مجهرية في نيزك مريخي يسمى ALH 84001. ثم ألقى الرئيس بيل كلينتون خطابًا في الحديقة الجنوبية للبيت الأبيض حول هذا الاكتشاف ، قائلاً العالم أن "برنامج الفضاء الأمريكي سيضع قوته الفكرية الكاملة وبراعته التكنولوجية وراء البحث عن مزيد من الأدلة على الحياة على المريخ."

لم يكن الاكتشاف ناجحًا حقًا - فقد أشارت دراسات أخرى ، تم الإبلاغ عنها مع ضجة أقل إلى حد كبير ، إلى أن "الأحافير الدقيقة" يمكن أن تكون أيضًا تكوينات معدنية غير حيوية تمامًا. لكن الحلم بالعثور على الحياة كان ساحرًا للغاية بحيث لا يمكن استبعاده. تم إرسال مهمة بعد مهمة إلى المريخ ، كل منها يبني على نجاحات أسلافه. كان لكل منهم أهدافه الفريدة الخاصة به ، ولكن تم تأطير معظمه من خلال البحث عن الماء ، وفي النهاية ، الميكروبات. كان السياسيون والجمهور على حد سواء مدمنين بهذا الاحتمال ، مما يسهل تبرير التمويل وإرسال المزيد من المركبات المدارية ومركبات الإنزال والمركبات الجوالة إلى المريخ. مع كل نجاح ، تم جذب المزيد من العلماء في بداية حياتهم المهنية ، وجذبتهم فرص التمويل والبيانات الجديدة للعمل معها.

أخذت تلك البعثات أيضًا شخصياتها الخاصة ، وأصبحت مجسّمة في الرسوم الهزلية والنعي. تقول كلارا سوزا سيلفا ، عالمة الكيمياء الفلكية في مركز الفيزياء الفلكية في كامبريدج ، ماساتشوستس: "نحن نحب فكرة كل هذه الروبوتات اللطيفة المعلقة على سطح المريخ". يمتلك المريخ آلة العلاقات العامة العملاقة الخاصة به ، والتي تغذيها وكالة ناسا والمتحمسون العامون و العلماء الذين يرغبون ببساطة في دراسة الكوكب المجاور الذي يسهل الوصول إليه والذي يشبه الأرض إلى حد ما. كما أنها تستفيد من اهتمام حفنة من المليارديرات المتعطشين للدعاية الذين لديهم طموحات كبيرة (أو أوهام) لجعلها صالحة للسكن. تقول سوزا سيلفا: "لا تملك كوكب الزهرة حقًا [حملة علاقات عامة] ، ربما لأنه لا يمكنك وضع علم عليها."

يقول بايرن: "لا أريد أن أقول إن للمريخ سيطرة لا تُنتهك على الجمهور ، لكن الأمر كذلك نوعًا ما". إن القدر غير المتناسب من الاهتمام الذي يحصل عليه المريخ يثبت أنه محبط. يسخر بيرن بانتظام من رغبته في تفجير المريخ ، على غرار Death-Star-at-Alderaan ، لذلك سيضطر الجميع إلى إعادة النظر في كوكب الزهرة بدلاً من ذلك. إنه نصف يمزح فقط.

مشكلة أخرى هي أن كوكب الزهرة هو مدمر غزير الإنتاج للروبوتات ، سواء أكان ذلك يؤدي إلى تآكلها في السحب الحمضية أو شويها وسحقها في هواء قدر الضغط. تعيش المدارات على ما يرام ، لكن دراسة السطح الغامض تتطلب قدرات رادار ممتازة ، حتى لا يتم تشويش العالم المخفي أدناه تمامًا بواسطة السحب الكثيفة التي تعلوها. على العكس من ذلك ، مع وجود جو أرق وشفاف وسطح بارد وجاف لا تصيبه العواصف الترابية العالمية إلا في بعض الأحيان ، "المريخ هو المكان المثالي للقيام بالكثير من استكشاف سطح الكواكب" ، كما يقول بيرن. لكن هل المريخ أكثر قيمة للعلم من كوكب الزهرة؟ يقول: "لا أعتقد ذلك عن بعد".

إحدى الضربات على المريخ هي حجمها. يبلغ حجم الأرض سدس حجم الأرض وتحتوي على عُشر كتلة كوكبنا فقط ، فهي ليست "شبيهة بالأرض" على الإطلاق - على الأقل ، لا تُقارن بالزهرة ، والتي ، من خلال هذه المقاييس ، هي كوكبنا عمليًا التوأم. هناك ، بالطبع ، مشكلة البيئة التي تقتل فيها المركبات الفضائية. يتم تطوير إلكترونيات مقاومة للحرارة يمكنها مقاومة جحيم الزهرة للاستكشاف في الموقع ، ولكن لا يوجد شيء حتى الآن يمكن أن يمنح مهمة سطحية أكثر من ساعتين من البقاء على قيد الحياة. ومع ذلك ، يقول بيرن ، فإن التشابه الكبير بين كوكب الزهرة وكوكبنا يجعله خيارًا تعليميًا أفضل للتعرف على ما يصنع - ويفكك - عوالم شبيهة بالأرض.

يقول بيرن: "كوكب الزهرة سيكون صعبًا". "لكن هذا ليس سببًا لعدم القيام بذلك."

الباحث عن الحقيقة والفنان

تم تحديد عدد قليل من مساعي ناسا لاستكشاف الفضاء الآلي بشكل تنافسي. عادة ، تعمل فرق العلماء والمهندسين معًا لعدة سنوات لتطوير مقترحات مفصلة بعمق للمهمات التي يتم الحكم عليها بعد ذلك من قبل كبار مسؤولي الوكالة. أرخص هذه المسابقات هي مهام الاكتشاف ، حيث يبلغ سعر كل مشروع حوالي 600 مليون دولار أو أقل. عملية الاختيار القاسية لوكالة ناسا لهذه المهام لها تداعيات بعيدة المدى: لكل فائز ، هناك العشرات من الخاسرين ، يمثلون بشكل جماعي رقعة ضخمة من النظام الشمسي التي لا تزال غير مستكشفة.

يقول سمريكار: "تم اقتراح عشرات من بعثات الزهرة على وكالة ناسا" منذ ماجلان. "لم يتم اختيار أي منها. في كل مسابقة مهمة ، يعتقد الناس أن رقم فينوس سيظهر بالتأكيد ". لم يحدث. على الرغم من هذا الإدمان السيزيفي ، مع كل دعوة لتقديم مقترحات جديدة ، لا يزال المجتمع يحاول دفع صخورها مرة أخرى إلى قمة الجبل.

في فبراير 2020 ، اختارت ناسا أربع دراسات مفاهيمية كأحدث جولة من المتأهلين للتصفيات النهائية للاكتشاف. كان اثنان منهم بعثات إلى كوكب الزهرة.

الأولى - Venus Emissivity ، و Radio Science ، و InSAR ، و Topography ، و Spectroscopy ، أو VERITAS (اللاتينية التي تعني "الحقيقة") - يقودها سميركار. من شأن نظام الرادار المتطور لهذه المركبة المدارية أن يولد خريطة تفصيلية غير مسبوقة للكوكب. سيحل محل الخرائط منخفضة الدقة نسبيًا لماجلان بمخططات طبوغرافية مجيدة ثلاثية الأبعاد مليئة بالتفاصيل ، من البراكين الفردية ومناظرها الطبيعية المليئة بالحمم البركانية إلى أنظمة الأعطال التي تنتشر عبر الأرض مثل الندوب.

سترى VERITAS أيضًا في الأشعة تحت الحمراء ، وتمييز معادن معينة على السطح من خلال توهجها الحراري المميز وإضافة سياق مهم لما سيكون بالفعل مسحًا مثيرًا للإعجاب لجيولوجيا كوكب الزهرة. لن يكون عمل هذا المداري ، بطريقة التحدث ، عميقًا. يمكن لأداة أخرى من أدواتها أن تتعمق في أحشاء كوكب الزهرة ، وترسم خرائط القوة المتغيرة لحقل الجاذبية للكوكب لتصور بنية طبقة الكعكة الداخلية. يقول سمريكار إن هذه المهمة ستمنح العلماء أخيرًا رؤية عالية الدقة لكوكب الزهرة تشبه مجموعات البيانات الغنية بالتفاصيل التي يمتلكونها منذ فترة طويلة للقمر والمريخ.

قد تبدو VERITAS بمثابة فرصة لاختيار Discovery التالي التابع لناسا ، ولكنها تواجه منافسة شديدة من DAVINCI + (بحث في الغلاف الجوي العميق للغازات النبيلة ، والكيمياء ، والتصوير الإضافي). تمت تسمية مهمة DAVINCI + على اسم سيد كل شيء في عصر النهضة ، ويديرها جيم جارفين ، كبير العلماء في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. مثل سميركار ، فقد أسرته الكواكب الغامضة طوال معظم حياته ويتهرب من الأضواء ، تقريبًا إلى خطأ: عندما طُلب منه مشاركة بعض الحقائق الممتعة عن نفسه ، قال غارفين ذات مرة إنه "ربما يكون مملًا جدًا للكلمات . "

لا يمكن تطبيق نفس الوصف على مفهوم مهمة فريقه ، وهو مسعى أكثر روعة إلى حد ما من شأنه أن يسقط مسبارًا أمريكيًا في كوكب الزهرة لأول مرة منذ عام 1978. وسوف يتنقل عبر الغلاف الجوي العاصف ، ويبتلع ويحلل المواد الكيميائية المكونة له خلال فترة وجوده. رحلة مميتة عمدا. عندما تنفصل الغيوم ويقترب السطح ، ستستخدم كاميراتها لالتقاط أكثر الصور عالية الدقة لمنطقة ألفا ريجيو الجبلية والمعقدة جيولوجيًا على الكوكب حتى الآن ، بينما تقوم أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء بتحليل معادن التضاريس. ستنتهي صلاحية المسبار بعد فترة وجيزة من هبوطه ولكن ليس قبل إعادة إرسال البيانات المتغيرة للعبة التي تم جمعها أثناء الهبوط الذي تباطأ فيه المظلة.

قد يكون مسبار الهبوط هو نجم العرض ، لكن DAVINCI + به أيضًا مكون مداري. قد يفتقر إلى أنظمة الرادار التي ستتباهى بها VERITAS ، لكن كاميراتها ستطلع على الغلاف الجوي والسطح بالأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، وتثير التفاصيل التي من شأنها إثارة علماء الغلاف الجوي والجيولوجيين على حد سواء.

يريد العلماء معرفة ما إذا كان مناخ كوكب الزهرة دائمًا فظيعًا للغاية أم لا. يقول غارفين: "لقد تم تصميم DAVINCI + لمهاجمة هذا السؤال".

العديد من وفيات كوكب الزهرة

الدليل الأكثر دلالة لدينا حول التاريخ الكارثي لكوكب الزهرة هو ارتفاع محتوى الماء الثقيل في غلافه الجوي - وهو اكتشاف يعود إلى مهمة ناسا الرائدة في عام 1978. الماء الثقيل هو نسخة نادرة من H2O الأكثر شيوعًا ، أو الماء العادي ، في التي تم استبدال الهيدروجين العادي بالديوتيريوم - أي بذرات الهيدروجين التي تحمل نيوترونًا إضافيًا. نظرًا لأنه أثقل من الماء العادي ، يصعب غلي الماء الثقيل في الفضاء مقارنة بنظيره الأخف. يُعتقد أن وفرة كوكب الزهرة من الماء الثقيل هي رواسب من مياه المحيط الطبيعية التي كانت ذات يوم تزين الكوكب منذ دهور لا حصر لها. لمعرفة ما حدث بالفعل لكوكب الزهرة ، نحتاج إلى معرفة ما حدث لكل تلك المياه. يقول غارفين ، لا ينبغي اعتبار الكوكب على أنه هرج ومرج جهنمي ، ولكن "عالم محيطات فقد محيطاته". كيف خسرتهم؟

قلة بيانات كوكب الزهرة تعني أن هذا السؤال ، مثل جميع الأسئلة الأخرى ، يفتقر حاليًا إلى إجابات نهائية. لكن هذا لم يمنع العلماء من تخيل ماهية هذه الإجابات - وكيف يمكن لبعثات مثل VERITAS و DAVINCI + تأكيدها. أحد هؤلاء الحالمين هو مايكل واي ، عالم أبحاث في معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا. في السنوات الأخيرة ، أطلع هو وزملاؤه على الماضي المحتمل لكوكب الزهرة باستخدام محاكاة حاسوبية مفصلة.

وفقًا لنماذج Way ، فإن السطوع البطيء والثابت للشمس الوليدة مع تقدم العمر (خاصية مشتركة بين جميع النجوم الشبيهة بالشمس) ربما يكون قد قضى على كوكب الزهرة في مهده ، مما أدى إلى طهي الكوكب الشاب بشدة لدرجة أن أي ماء يمكن أن يوجد فقط على شكل بخار. كل بخار الماء ، أحد غازات الدفيئة القوية ، من شأنه أن يرفع درجة الحرارة بسرعة ، وتتفاقم بتأثيرات ثاني أكسيد الكربون ، وهو غاز دفيئة آخر ينبعث من ما كان يُعرف آنذاك بمحيط الصهارة على مستوى الكوكب. يقول واي: إذا كانت الشمس هي الشرير في تاريخ مناخ كوكب الزهرة ، فإن الكوكب كان "ميتًا منذ اليوم الأول".

إذا لم يكن سطوع الشمس المبكر هو الجاني ، فيمكن إلقاء اللوم على خصم آخر في حالة كوكب الزهرة الحالية. طريقة المشتبه بهم البراكين. مثل النجوم ، فهي تؤثر على كل شيء يحدث على سطح الكوكب ، من تطور الغلاف الجوي للعالم إلى مصير محيطاته.

عدة مرات في ماضي الأرض ، أدت الانفجارات البركانية للحمم البركانية بحجم القارة والتي استمرت لمئات الآلاف إلى ملايين السنين إلى تنفيس كميات هائلة من غازات الدفيئة في السماء ، إما المساهمة في الانقراض الجماعي أو كونها مسؤولة إلى حد كبير عن الانقراض الجماعي من خلال التغير المناخي السريع الذي أعقب ذلك. على الأرض ، حدثت هذه الانفجارات الوحشية (حتى الآن) في عزلة ، وسجل كل منها على أنها ومضة مدمرة في التاريخ الجيولوجي لكوكبنا. ولكن إذا حدثت حفنة صغيرة على كوكب الزهرة في وقت واحد ، فقد يكونون قد أطلقوا الكثير من ثاني أكسيد الكربون بحيث تبدأ المحيطات في التبخر ، وملء الغلاف الجوي ببخار الماء المحتجز للحرارة وبدء دورة ردود فعل لا مفر منها كانت ستحرق العالم.

إذن: whodunnit؟

يمكن أن يساعد DAVINCI + في تحديد متى فقد كوكب الزهرة مياهه ، وذلك بفضل قدرته على شم ما يسمى بالغازات النبيلة في غلافه الجوي ، بما في ذلك ، من بين أمور أخرى ، الزينون والأرجون والهيليوم. كل غاز له نسخ متعددة من نفسه - بعضها أثقل وبعضها أخف - ويعرف العلماء من أين تأتي كل نسخة. على سبيل المثال ، يأتي الهليوم 3 من عمق باطن كوكب ، لكن الهيليوم 4 ، وهو نوع أثقل من الهيليوم ، يولد من الاضمحلال الإشعاعي في القشرة أعلاه. مثل هذا الزوج ، توجد عدة إصدارات من الغازات النبيلة الأخرى في الغلاف الجوي للكوكب. الأهم من ذلك ، لا تتفاعل الغازات النبيلة مع المركبات الأخرى ذات الصلة من الناحية الجيوفيزيائية ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون والماء. وهذا يعني أنها رسائل مختومة بختم البريد بشكل فعال ، لا تكشف فقط عن أصولها الكوكبية ولكن أيضًا متى وكيف تم تسليمها إلى سماء كوكب الزهرة.

يمكن أن تشير قياسات هذه الغازات إلى أن كوكب الزهرة كان جافًا جدًا منذ البداية. إذا كان الأمر كذلك ، فهذا يعني أن الشمس الفتية هي الجاني الذي يحرق العالم. ومع ذلك ، إذا لم تشرق الشمس بسرعة كبيرة في شبابها ، فيجب أن يتجمد محيط الصهارة المتجمد لثاني أكسيد الكربون في كوكب الزهرة ، مما يسمح للماء السائل بالتشكل والتجمع على السطح. يمكن أن تكون الزهرة عالمًا استوائيًا من الأنهار والبحيرات والبحار والمحيطات. مارثا جيلمور ، عالمة جيولوجيا الكواكب في جامعة ويسليان ، والتي هي جزء من فريقي DAVINCI + و VERITAS ، تشعر بالإثارة حيال هذه الفكرة. تقول: "لا يوجد سبب ، وفقًا لما نعرفه عن الكواكب ، أن الزهرة لم تكن صالحة للسكن في بدايتها".

في الوقت الحالي ، هناك إجماع حول الانفجارات الضخمة التي تقضي على محيطات كوكب الزهرة. كان من الممكن أن يحدث هذا في وقت مبكر ، ولكن ربما سيكشف DAVINCI + أن كوكب الزهرة كان عالمًا مائيًا في فترة المراهقة الكوكبية. "أعتقد أن السؤال عن كوكب الزهرة هو: هل كانت هناك محيطات لمليارات السنين على السطح؟" يقول جوزيف أورورك ، عالم الكواكب في جامعة ولاية أريزونا. ابتسم أورورك عندما طرح هذا السؤال ، منتشيًا بفكرة أن كوكب الزهرة ، طوال معظم حياته ، كان أيضًا نقطة زرقاء شاحبة أخرى تدور حول الشمس - جنة في نهاية المطاف فقدت بسبب استمرار كوكب الأرض.

إنه ليس وحيدا. "أحد الأسئلة الأساسية هو: كيف تحصل على عالم بحجم الأرض يبدو مختلفًا تمامًا عن الأرض؟" يقول بيرن. "إذا اكتشفنا أن كوكب الزهرة يشبه الأرض ، وقد تحطم - أوه ، هذه هي القصة!"

إذا كان كوكب الزهرة بالفعل عالمًا مائيًا لعصور ، فلا بد أنه كان يحتوي أيضًا على الصفائح التكتونية. إن عملية صنع الجبال ونحت الأحواض وبناء البراكين ، والتي تؤثر تقريبًا على كل شيء على سطح الأرض ، تعمل أيضًا كمنظم حرارة كوكبي. يذوب ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي في المحيطات ، حيث يتم حصره في الصفائح التكتونية التي تغوص في الوشاح شديد السخونة الذي يقوم عليه القشرة. في نهاية المطاف ، سيتحرر غاز الدفيئة هذا مرة أخرى ، ويتدفق إلى السطح ثم إلى السماء في مجموعة متنوعة من الانفجارات البركانية التي تغذيها الصهارة العميقة الجذور. يعود جزء كبير من الاستقرار المناخي طويل الأمد لكوكب الأرض إلى عملية تدوير الكربون هذه. على كوكب الزهرة ، يمكن لنظام الرادار الخاص بـ VERITAS أن يتجسس الأخطاء القديمة أو النشطة ، وهي إشارات تدل على أن دورة تحديد القابلية للسكن قد حدثت مرة واحدة.

ستفحص كلا البعثتين أيضًا الهضاب المصنوعة من الفسيفساء ، وهي هضاب غريبة تشبه القارة والتي تنتشر على سطح كوكب الزهرة. معظم الكوكب مغطى بتدفقات الحمم البركانية (والتي لابد أن تكون قد اندلعت لفترة طويلة بعد البراكين الملحمية المتغيرة للمناخ والتي ربما تكون قد غليت من مياهها). عند ارتفاعها فوق تدفقات الحمم البركانية هذه ، يُعتقد أن القطع الصغيرة تمثل أقدم الصخور على كوكب الزهرة. يقول جيلمور: "يمكن أن يبلغوا نصف مليار سنة ، ويمكن أن يبلغوا أربعة مليارات سنة - لا نعرف".

العلماء أيضا لا يعرفون ما هم. إذا كانت الفسيفساء عبارة عن صخور قارية شبيهة بصخور الأرض ، لكانوا بحاجة إلى الكثير من الماء لصنعها. سيكون هذا دليلًا ملموسًا على أن كوكب الزهرة كان يومًا ما عالمًا مائيًا. يقول أورورك: "هذا من شأنه أن يفجر عقول الناس". إذا كانت تحتوي على طبقات ، كما اقترح بيرن وزملاؤه مؤخرًا ، فقد تكون سمات رسوبية ، تحافظ على أدلة الأنهار والبحيرات القديمة. بدلاً من ذلك ، قد تكون طبقات من الحمم البركانية تشبه البانكاكلي ، وربما بقايا البراكين العالمية القديمة التي دمرت السماء.

يقول أورورك إن مسبار DAVINCI + سيحصل على صورة مقربة للغاية ومفصلة لقطعة واحدة فقط. يقول: "نحن لا نعرف حتى أن جميع القطع الصغيرة متشابهة ، لذا فإن مجرد اختيار واحدة هو نوع من المقامرة". "لكن DAVINCI + ستحصل على صور جيولوجية رائعة على نطاق بشري لا يمكنك فعلها حقًا من المدار." من ناحية أخرى ، ستوفر VERITAS خريطة لكل قطعة صغيرة ، وإن كان ذلك بتفاصيل أقل إجمالية.

قد تُظهر خريطة VERITAS الديناميكية لكوكب الزهرة ، والتي يمكنها تمييز التغييرات من خلال تصوير بقعة واحدة على السطح عدة مرات ، أخيرًا أن الكوكب لا يزال نشطًا بركانيًا اليوم. هذا اعتقاد راسخ مدعومًا بالكثير من الأدلة الظرفية ، لكن العلماء حتى الآن لم يتمكنوا من مشاهدة دليل التدخين على انفجار حي. يقول سمريكار: "سيكون من الرائع العثور على بركان نشط".

إن التأكيد على أن مثل هذه العملية الكوكبية الرئيسية لا تزال تتخبط هو أكثر من مجرد وضع علامة في المربع. مثل كل النشاط التكتوني الصاخب التحويلي ، تعمل البراكين بما يحدث في أعماق باطن العوالم. سيوفر اصطياد البراكين المنفجرة في الفعل نافذة مفتوحة على القلب الجيولوجي المظلم لكوكب الزهرة ، مما يسمح للعلماء بمقارنة قوة إيقاعها بإيقاع الأرض.

وقت الأمل والخوف

VERITAS و DAVINCI + بعيدان عن الاقتراحات التي تم تجزئتها على عجل. بدأت الرسومات التخطيطية لكلا تصميمي المهمتين في الظهور منذ أكثر من عقد. (تأهلت نسخا كلاهما إلى النهائيات في مسابقة Discovery الأخيرة في عام 2017 ، لكنهما خسرا أمام Psyche و Lucy ، وهما مهمتان للتحقيق في الكويكبات.) كل اقتراح مبني على أكثر من نصف قرن من الفهم العلمي. لقد كانت رحلة طويلة ومرهقة لكليهما.

لكن مع اقتراب إعلان ديسكفري الأخير ، بلغت مستويات التوتر ذروتها. كانت الأشهر القليلة الماضية تجربة مرهقة بشكل خاص لفريقي المهمتين ، اللذين عملا على مدار الساعة لإقناع الحكام بمستقبلهم. يقول سمريكار: "لوصف الجهد المبذول في العام الماضي حقًا ، يتطلب الأمر رواية. تقرير دراسة المفاهيم الذي قدمه فريقها إلى القضاة في نوفمبر الماضي كان "خجولًا من عدد الصفحات في الحرب والسلام".

كما أن الاستمرار في اجتياز الوباء قد أدى إلى خسائر نفسية. "تعمل الفرق بشكل مكثف معًا. يقول سمريكار ، ربما في ظل فيروس كوفيد على وجه الخصوص ، يصبح الفريق عائلة صغيرة. "أنا ممتن للغاية ، ومدهش تمامًا ، للأشخاص الذين اضطروا إلى إدارة أطفال صغار في المنزل أو رعاية كبار السن خلال العام الماضي".

تواجه VERITAS و DAVINCI + مفهومين مهمين لا جدال فيهما. الأول هو Io Volcano Observer ، أو IVO ، والذي سيزور القمر Jovian Moon الذي يحمل اسمًا ، وهو أكثر الأجسام البركانية المعروفة للعلم وأفضل مكان لفهم كيف يمكن للمد الجاذبي أن يحافظ على العوالم نشطة جيولوجيًا لفترة طويلة بعد تقديراتنا الساذجة لتواريخ انتهاء صلاحيتها. المفهوم الثاني للمهمة هو ترايدنت ، والذي سيتجه إلى قمر نبتون تريتون ، وهو من بقايا النظام الشمسي الخارجي الذي ظل شابًا بشكل محير بسبب شكل من أشكال البراكين الجليدية نادرًا. عند الحكم فقط على مزاياها الفطرية ، يجب أن يتمتع كل مفهوم من المفاهيم الأربعة بفرصة ممتازة للفوز.

لكن لكي يفوز واحد أو البعض في هذه المسابقة ، يجب أن يخسر الآخرون.في موازنة الاحتمالات ، من المستحيل تجاهل حقيقة أنه في 14 سبتمبر 2020 ، تم سحب بطاقة جامحة ربما تكون قد قلبت الموازين لصالح كوكب الزهرة: أعلن فريق من العلماء أنهم ، باستخدام تلسكوبين ، اكتشفوا الفوسفين حولها. ارتفاع معين في غيوم كوكب الزهرة حيث يمكن أن تسمح درجات الحرارة والضغوط بتواجد قطرات من الماء السائل. يمكن صنع الفوسفين عن طريق البراكين والبرق ، ولكن يمكن أيضًا صنعه بواسطة الميكروبات ، مما يثير احتمال أن يكون هذا الاكتشاف دليلًا غير مباشر على وجود حياة فضائية. في غمضة عين ، ازداد الاهتمام بالفوسفين والزهرة - من الجمهور ووسائل الإعلام والمجتمع العلمي -.

تم التشكيك في صحة الاكتشاف في الأشهر التي تلت ذلك ، مع التحليلات التي تدعمها أو تلغيها. في النهاية ، سواء كان هناك فوسفين أم لا ، وما إذا كان يتم تصنيعه بواسطة الميكروبات أم لا ، ليس كل ما يهم هنا. لقد أكد هذا الجدل أيضًا على حقيقة باردة: هناك منطقة عالمية من غيوم كوكب الزهرة ليست شديدة الحرارة ولا شديدة الحموضة بحيث تمنع بشكل أساسي إمكانية ازدهار الميكروبات المحلية هناك ، بعد أن تكيفت مع تلك الظروف.

على الأرض ، لا يبدو أن العلماء يتوقفون عن العثور على الميكروبات - سواء كانت مزدهرة أو حية أو نائمة - في الأماكن التي من شأنها أن تقتل النباتات والحيوانات على الفور. سطح المريخ عبارة عن صحراء متجمدة ومعرضة للإشعاع معادية للحياة ، لكن الميكروبات قد تجد موطنًا لها في الطبقة تحت السطحية الأكثر دفئًا ورطوبة. مثل المريخ ، تساعد الزهرة في إعادة تعريف معنى القابلية للسكن. تقول سوزا سيلفا ، عضو فريق اكتشاف الفوسفين الأصلي: "الكوكب الجهنمية ليس بالضرورة غير مضياف من كل النواحي".

على الرغم من أنه قد تم اقتراح أن DAVINCI + يمكنه اكتشاف الفوسفين أثناء هبوطه ، إلا أنه لم يتم تصميمه ولا فيريتاس لدراسة هذا المركب الكيميائي المألوف فجأة. لكن كلاهما يمكن أن يساعد في تقييد العمليات الأخرى التي يمكن أن تصنع الفوسفين ، من البراكين إلى الخيمياء الجوية. على أي حال ، ربما يكون أكثر ما يهم هو أن الفوسفين جعل كوكب الزهرة سيئ السمعة ، مما أعطاها دفعة للعلاقات العامة مثل النيزك الذي يبدو مشبوهًا والذي أعطى المريخ في عام 1996. بعد فترة وجيزة من الإعلان عن اكتشاف الفوسفين ، ألقى واي حديثًا في مؤتمر حول كوكب الزهرة. عندما وصل إلى شريحة الفوسفين الخاصة به ، قال ، "لا أعرف ماذا يعني ذلك ، ولا أهتم. كل ما يهمني هو أننا نتحدث عن كوكب الزهرة! "

ليس هناك شك في أن ضجة الفوسفين لم تكن سوى نعمة لعلماء الكواكب المتحمسين لدراسة "التوأم الشرير" للأرض. لكن ألغاز كوكب الزهرة تستحق فك الشفرات قبل فترة طويلة من اختفاء هذه المادة الكيميائية على خشبة المسرح. يقول جيلمور: "أعتقد أن [الفوسفين] هو طبقة الجليد بالنسبة لنا ، لأن الزهرة مقنعة بغض النظر عن الحياة."

سمريكار وجارفين يعرفان هذا أفضل من أي شخص آخر. كلاهما من قدامى المحاربين في كوكب الزهرة الذين كانوا في هذا المجال منذ ما قبل عصر ماجلان. كلاهما يريد إجابات على أسئلتهما الطويلة ، لانتزاع الثمار المتدلية التي علقت هناك ببساطة ، غير مأهولة جنائياً ، لعقود. بينما كان العلماء المتمركزون حول المريخ يترددون على غرف التحكم في المهمة ، وينفجرون وسط هتافات مع انضمام أحدث روبوت لأصدقائه في هذا العالم الصدأ ، عمل مؤيدو كوكب الزهرة وانتظروا ، وعذبوا أنفسهم بسبب فكرة أنه ، هذه المرة ، هذه المرة ، قد تختار ناسا مهمة العودة إلى كوكب الزهرة. يقول غارفين: "لقد كنت متوترة منذ 41 عامًا".

اعترفت سمريكار وهي تتحدث عن فريقها: "القول بأننا متوترون هو بخس". "أولئك منا القريبون جدًا من البعثة قد سكبوا قلوبنا ، عطلات نهاية الأسبوع ، براعتنا في تحقيق ذلك."

سيكون عدم فوز أي من الفريقين بمثابة ضربة كبيرة. إذا لم يتم اختيار أي من المهمتين ، فسيرى الكثيرون أن مثل هذا القرار سخيف ، وربما مهين. تصميمات المركبات الفضائية هي أفضل ما يمكن أن تكون عليه. من المستحيل تجاهل زخم المجتمع. الآن لديها الفوسفين في ركنها.

يقول غارفين إن مجتمع الزهرة عنيد ، وسيستمر حتى في مواجهة الفشل. توافق سمريكار على ذلك ، لكنها تقول إنها لا تستطيع التفكير في تولي مسؤولية اقتراح مهمة أخرى من تحت رماد فيريتاس. بالنسبة لها ، هذه الجولة من الاكتشاف هي كل شيء أو لا شيء ، والخسارة ستسبب "إحباطًا وتوترًا هائلين على المستوى الشخصي".

حتى إذا تم رفض كل من VERITAS و DAVINCI + ، فهناك بعض الأسباب للتفاؤل. كانت وكالات الفضاء الأخرى ، بما في ذلك تلك الموجودة في روسيا وأوروبا والهند ، تفكر بجدية في العودة إلى كوكب الزهرة بنفسها وقد تحمل الشعلة إذا فشلت ناسا في حملها. يرغب علماء فينوس الأصغر ، مثل أورورك ، في الحفاظ على النار مشتعلة أيضًا ، حتى مع تلاشي أساطير المجتمع الموقرة مع التقاعد. يقول أورورك: "آخر مرة دخلت فيها مركبة فضائية أمريكية مدار حول كوكب الزهرة ، كان عمري 10 أيام". على الرغم من قلة فرص المهمة ، "لقد دخلت في الأمر ، مثل الكثير من الأشخاص في عمري ، لأنه من الواضح أنه ممتع للغاية." إنه يشك في أن الشهية لعلوم كوكب الزهرة لن تهدأ ، بغض النظر عما يحدث مع أحدث مسابقة ديسكفري لوكالة ناسا.

يبقى الخوف في كلام أهل الزهرة. ولكن بفضل العوالم التي تدور حول النجوم الغريبة ، هناك أيضًا ملاحظة أخرى من الأمل.

اكتشف صائدو الكواكب الخارجية عددًا كبيرًا من العوالم بحجم الأرض والزهرة بعيدًا عن المياه الخلفية لمجرتنا ، كل منها عبارة عن إيليزيوم أو تارتاروس. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا التلسكوبية الحالية تجعل التمييز بين الاثنين شبه مستحيل. في الوقت الحالي ، قد تكون دراسة كوكب الزهرة عن قرب هي الطريق الوحيد لتقديرات موثوقة أكثر شيوعًا في الكون: الأرض أو الزهرة. بدأ صيادو الكواكب خارج المجموعة الشمسية في الاعتراف بهذه الحقيقة ، معتبرين أنه ربما ينبغي عليهم معرفة النظام الشمسي نفسه بشكل أفضل قليلاً ، كما تقول سوزا سيلفا ، "إذا لم يكن هناك شيء آخر ، لأنه مختبر جيد لأبحاث الكواكب الخارجية".

من الواضح أن تكسير حالة كوكب الزهرة سيكون لصالح ليس فقط قلة مختارة ولكن الجميع في مجتمع علوم الكواكب. يقول سمريكار: "الزهرة فقط هي التي يمكنها أن تخبرنا عن سبب كون كوكبنا الأصلي فريدًا في نظامنا الشمسي واحتمال العثور على الأرض 2.0 بالفعل حول نجم آخر". يأمل كلا الفريقين أن هذه القناعة المشتركة على نطاق واسع ، جنبًا إلى جنب مع العديد من الأعمال التي تتطلبها الحياة ، ستدفع أخيرًا واحدًا منهم على الأقل عبر خط النهاية - وأن يقوم المبعوث مرة أخرى بزيارة العالم المخادع الذي سيطر على أحلامهم.

"بصراحة ، إذا لم يختارونا هذه المرة ،" يبدأ غيلمور قبل أن يتوقف للحظة ، "لا أعرف ما الذي يمكننا فعله أيضًا."

بعد ظهر يوم 2 يونيو ، أصدر مدير ناسا بيل نيلسون إعلانًا للعالم: كانت وكالة الفضاء الموقرة متوجهة إلى كوكب الزهرة ليس بمهمة واحدة بل بعثتين. سيتعين على كل من IVO و Trident ، اللذين يسعى كل منهما لاستكشاف وجهات في النظام الشمسي الخارجي ، الانتظار. لقد فازت VERITAS بانتصارها الذي طال انتظاره - وكذلك فعلت DAVINCI +.


شاهد الفيديو: تم العثور على نسخة من كوكب الأرض صالح للحياة!! (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Connor

    هل هذا قالب WP القياسي أم هل طلبته في مكان ما؟ إذا كان غير قياسي ، هل يمكن أن تخبرني أين أرسم شيئًا لطيفًا؟

  2. Sheffield

    أجاب بسرعة :)

  3. Akigis

    إنه رائع ، قطعة مفيدة



اكتب رسالة