آیا زهره زمانی اقیانوس‌هایی داشته که بتوانند از حیات پشتیبانی کنند یا از ابتدا سیاره‌ای داغ بوده است؟

خیلی دوست داشتیم بفهمیم که زهره زمانی سیاره‌ای شبیه به زمین بوده است، بنابراین به نوعی ناراحت‌کننده است که بفهمیم اینطور نبوده است.

دانشمندان فرضیه‌ای که زهره زمانی می‌توانسته از حیات پشتیبانی کند را رد کرده‌اند. این نتیجه ناامیدکننده از این واقعیت ناشی می‌شود که به نظر می‌رسد هیچ‌گاه اقیانوس‌های آبی بر سطح این سیاره همسایه وجود نداشته است.

زهره اغلب به عنوان “دوقلوی شیطانی زمین” توصیف می‌شود؛ چرا که اگرچه امروزه به نوعی جهنم سوزان تبدیل شده، باور بر این است که در گذشته‌ای دور شباهت زیادی به زمین ما داشته است.

این پژوهش جدید نشان می‌دهد که زهره همواره سیاره‌ای جهنمی بوده و علی‌رغم جرم مشابه و فاصله نزدیک به خورشید، در دیگر جنبه‌ها هرگز دوقلوی زمین نبوده است.

این یافته‌ها حاصل کار گروهی از دانشمندان دانشگاه کمبریج است که با بررسی ترکیبات شیمیایی اتمسفر زهره به این نتیجه رسیده‌اند.

این پژوهش که در مجله Nature Astronomy منتشر شده، می‌تواند فراتر از منظومه شمسی کاربرد داشته باشد. یافته‌ها می‌توانند به ستاره‌شناسان کمک کنند تا سیارات فراخورشیدی را که احتمالاً قابل سکونت هستند، بهتر شناسایی کنند.

ترزا کنستانتینو، دانشجوی دکترا در موسسه ستاره‌شناسی کمبریج و سرپرست این تیم تحقیقاتی، در بیانیه‌ای گفت: “با وجود اینکه زهره نزدیک‌ترین سیاره به ما است، برای مطالعه سیارات فراخورشیدی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا فرصتی منحصر به فرد برای بررسی سیاره‌ای فراهم می‌کند که بسیار متفاوت از زمین تکامل یافته است، درست در حاشیه منطقه قابل سکونت.”

تاریخچه‌ای متفاوت برای زهره

در حال حاضر، زهره دمای سطحی سوزاننده‌ای در حدود ۱۰۰۰ درجه فارنهایت (۵۰۰ درجه سانتی‌گراد) دارد که برای ذوب سرب کافی است. اگر این کافی نبود، دومین سیاره از خورشید همچنین ابرهایی از اسید سولفوریک دارد.

با وجود این شرایط شدید، بسیاری از دانشمندان نظریه‌پردازی کرده‌اند که زهره ممکن است میلیاردها سال پیش قابل سکونت بوده باشد. بیشتر تحقیقات در این زمینه بر آب تمرکز داشته‌اند؛ چرا که آب کلیدی‌ترین عنصر برای حیات است.

دو نظریه اصلی درباره چگونگی تکامل زهره در طول ۴.۶ میلیارد سال گذشته وجود دارد:

1. یک نظریه می‌گوید که این سیاره زمانی آنقدر خنک بوده که بتواند آب مایع را در خود جای دهد. بر اساس این نظریه، شرایط با پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای مهارناپذیر که ناشی از فعالیت‌های آتشفشانی بوده، تغییر کرده است. در نتیجه، زهره به تدریج گرم‌تر شده تا جایی که دیگر نمی‌توانست آب مایع داشته باشد.
2. نظریه دیگر می‌گوید که زهره هرگز آب مایع نداشته؛ زیرا از ابتدا “داغ متولد شده است.” نتایج این تیم تحقیقاتی به نظر می‌رسد که از این تاریخچه بدون آب حمایت می‌کند.

“هر دو نظریه بر اساس مدل‌های اقلیمی هستند، اما ما خواستیم از رویکرد متفاوتی استفاده کنیم که بر پایه مشاهدات از شیمی کنونی اتمسفر زهره باشد.” کنستانتینو گفت: “برای پایدار ماندن اتمسفر زهره، هر ماده شیمیایی که از آن خارج می‌شود، باید مجدداً به آن بازگردد، چرا که درون و بیرون سیاره به صورت مداوم با یکدیگر تعامل شیمیایی دارند.”

تحقیق درباره آب و فوران‌های آتشفشانی

محققان به‌ویژه بررسی کردند که آب، دی‌اکسید کربن و سولفید کربنیل در اتمسفر زهره با چه سرعتی تجزیه می‌شوند و بنابراین با چه سرعتی باید از طریق فعالیت‌های آتشفشانی از درون سیاره جایگزین شوند.

فوران‌های آتشفشانی روی زمین عمدتاً بخار هستند؛ زیرا هسته زمین پر از آب است. اما پژوهشگران دریافتند که گازهای آتشفشانی زهره فقط تا ۶ درصد بخار دارند. این فوران‌های خشک نشان می‌دهند که هسته زهره بسیار خشک‌تر از آن است که بتواند روزی اقیانوس‌هایی روی سطحش تشکیل دهد.

مأموریت‌های آینده برای کشف حقیقت

“ما تا زمانی که کاوشگرهایی در پایان این دهه به زهره فرستاده نشوند، مطمئن نخواهیم بود که آیا زهره می‌توانسته یا توانسته از حیات پشتیبانی کند.” کنستانتینو گفت. “اما با توجه به اینکه احتمالاً هرگز اقیانوس نداشته است، تصور اینکه زهره حیات شبیه زمین را تجربه کرده باشد، دشوار است؛ حیاتی که به آب مایع نیاز دارد.”

ماموریت DAVINCI ناسا، که در خرداد ۱۴۰۸ پرتاب خواهد شد و دو سال بعد به زهره می‌رسد، می‌تواند این پرسش را پاسخ دهد. این مأموریت یک کاوشگر را از اتمسفر زهره عبور داده و داده‌های حیاتی جمع‌آوری می‌کند. اگرچه این کاوشگر برای زنده ماندن در هنگام سقوط طراحی نشده است، ممکن است بتواند ۷ ثانیه از سطح زهره را مشاهده کند.

کنستانتینو توضیح داد که اگر زهره در گذشته قابل سکونت بوده باشد، این به معنای آن است که سیارات فراخورشیدی کشف‌شده ما نیز ممکن است قابل سکونت باشند.

“ابزارهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب برای مطالعه اتمسفر سیارات نزدیک به ستاره میزبانشان، مانند زهره، مناسب هستند. اما اگر زهره هرگز قابل سکونت نبوده باشد، این احتمال کاندید شدن سیارات زهره‌مانند دیگر برای حیات را کاهش می‌دهد.” کنستانتینو افزود: “خیلی دوست داشتیم بفهمیم که زهره زمانی سیاره‌ای شبیه زمین بوده است، بنابراین به نوعی ناراحت‌کننده است که بفهمیم اینطور نبوده، اما در نهایت، تمرکز بر روی سیاراتی که احتمال بیشتری برای پشتیبانی از حیات دارند، مفیدتر است – حداقل حیاتی که ما می‌شناسیم.”