ربما تكون التجارب الجديدة قد حلت أحد أكبر ألغاز كوكب الزهرة.
اكتشف علماء الكيمياء الفلكية أن المعادن الحاملة للحديد هي المادة الغامضة التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية الموجودة في السحب التي تلتف حول الكوكب الثاني شديد الحرارة من كوكبنا. الشمس.
عندما ينظر إليها في ضوء الأشعة فوق البنفسجية، كوكب الزهرةتظهر السحب خطوطًا داكنة حيث يمتص شيء ما تلك الأطوال الموجية عالية الطاقة. على مر العقود، تم اقتراح جميع أنواع التفسيرات للمادة الماصة، بدءًا من كلوريد الحديديك إلى مركبات الكبريت المختلفة وحتى الكائنات الحية الدقيقة، وهي فكرة تم طرحها لأول مرة في الستينيات من قبل كارل ساجان وكارل ساجان. لا يزال لديه أنصار اليوم. ومع ذلك، إذا كانت النتائج الجديدة التي توصل إليها العلماء بقيادة كلانسي زيجيان جيانغ وبول ريمر من مختبر كافنديش في جامعة كامبريدج في إنجلترا صحيحة، فإنهم سيهمشون الحياة على كوكب الزهرة كتفسير، لصالح الكيمياء القائمة على الحديد.
متعلق ب: الحياة على كوكب الزهرة؟ لماذا ليست فكرة مجنونة
قام ريمر بتعيين المشهد في أ إفادة: “تم جمع البيانات الوحيدة المتاحة عن تكوين السحب بواسطة المجسات وكشفت عن خصائص غريبة للسحب لم نتمكن حتى الآن من تفسيرها بشكل كامل. وعلى وجه الخصوص، عند فحصها تحت الأشعة فوق البنفسجية، تتميز السحب الزهرية بأشعة فوق بنفسجية محددة “نمط الامتصاص. ما هي العناصر أو المركبات أو المعادن المسؤولة عن هذه الملاحظة؟”
جو كوكب الزهرة يتكون في المقام الأول من ثاني أكسيد الكربون، ولكن سحبه الموجودة على ارتفاعات تتراوح بين 30 و 40 ميلاً (48 إلى 65 كيلومترًا) فوق السطح شديد الحرارة تتشكل من قطرات صغيرة من حمض الكبريتيك، ممزوجة بالمعادن الحاملة للحديد.
قامت مجموعة جيانغ وريمر بتصنيع العديد من مركبات الحديد التي قد تكون موجودة في سحب كوكب الزهرة وغمروها في تركيزات مختلفة من حمض الكبريتيك. ووجدوا أنه عندما يتم دمج اثنين من المراحل المعدنية (أي الاختلافات التركيبية للمعدن، في هذه الحالة الحديد) – الرومبوكليز وكبريتات الحديديك الحمضية – فإنهما يؤديان إلى امتصاص فعال للأشعة فوق البنفسجية.
وقال جيانغ في البيان: “إن أنماط ومستوى الامتصاص الذي أظهره مزيج هاتين المرحلتين المعدنيتين يتوافق مع بقع الأشعة فوق البنفسجية الداكنة التي لوحظت في السحب الزهرية”. “لقد كشفت هذه التجارب المستهدفة عن الشبكة الكيميائية المعقدة داخل الغلاف الجوي، وسلطت الضوء على دورة العناصر على سطح كوكب الزهرة.”
ونظرًا لمدى امتصاص الأشعة فوق البنفسجية في سحب كوكب الزهرة، تشير النتائج التي توصل إليها جيانغ وريمر بقوة إلى وجود كيمياء مهمة وغير مستكشفة تعمل في سحب كوكب الزهرة. وفي نهاية المطاف، فإن وجود المادة الممتصة للأشعة فوق البنفسجية هو أكثر من مجرد فضول علمي. تتغير وفرة وتوزيع المواد الممتصة للأشعة فوق البنفسجية مع مرور الوقت الدراسات السابقة وقد أظهرت كيف يمكن للتغيرات في بياض الأشعة فوق البنفسجية – وهو مقياس لمدى انعكاس الكوكب أو امتصاصه – أن تؤثر على مناخ كوكب الزهرة.
بين عامي 2006 و2017، انخفضت كمية الضوء فوق البنفسجي الشمسي المنعكس إلى الفضاء بواسطة سحب كوكب الزهرة بنسبة 50% قبل أن تقفز مرة أخرى إلى المستويات السابقة مع تغير وفرة امتصاص الأشعة فوق البنفسجية في السحب. ساعد ضوء الأشعة فوق البنفسجية الإضافي الذي تم امتصاصه على دفع الدورة الدموية في الغلاف الجوي العلوي بشكل أسرع، مما أدى إلى تنشيط الرياح التي تبلغ سرعتها 200 ميل في الساعة (320 كيلومترًا في الساعة) والتي تزود بالطاقة.دوران فائق“في الغلاف الجوي للزهرة. هذه هي الظاهرة المتطرفة حيث يبدو كوكب الزهرة وغلافه الجوي العلوي منفصلين: يدور جسم الزهرة الصلب حول محوره مرة كل 243 يومًا أرضيًا، لكن الغلاف الجوي العلوي يدور حول الكوكب خلال أربعة أيام فقط.
في حين أن النتائج الجديدة التي توصل إليها الباحثون قد تخيب آمال أولئك الذين يأملون في ذلك الحياة الزهرية، فالباب ما زال مفتوحاً أمام تواجد الميكروبات على الكوكب الثاني بعداً عن الشمس. بعد كل شيء، على الرغم من أن سطح كوكب الزهرة عبارة عن حفرة جحيم حقيقية مع درجات حرارة تبلغ حوالي 464 درجة مئوية (867 درجة فهرنهايت) وضغط يبلغ 93 بارًا – حوالي 93 مرة ضعف ضغط الأرض عند مستوى سطح البحر – على ارتفاع السحب، فإن الظروف في الواقع أكثر بكثير. كليمنت، مع درجة حرارة وضغط تشبه الأرض. بالطبع، أي حياة ميكروبية في سماء كوكب الزهرة يجب أن تتعامل مع السحب السامة لحمض الكبريتيك، ولا يوجد بها ماء تقريبًا، ولكن الأبحاث الحديثة وقد وجد أن الأحماض الأمينية، التي تعد واحدة من اللبنات الأساسية للحياة، يمكنها البقاء على قيد الحياة في بيئة حمض الكبريتيك المركزة. ثم هناك محير و إثارة للخلاف كشف الفوسفين – وهو غاز يرتبط على الأرض بالبيولوجيا – في سحب كوكب الزهرة، والذي يظل محيرا.
متعلق ب: ستبحث أول مهمة خاصة إلى كوكب الزهرة عن حياة غريبة في سحب حمض الكبريتيك
قصص ذات الصلة:
– إذا كان كوكب الزهرة يمتلك صفائح تكتونية شبيهة بالأرض في ماضيه البعيد، فهل كان لديه حياة أيضًا؟
– موجة جديدة من المهام لإعادة إشعال استكشاف كوكب الزهرة
– الحياة على كوكب الزهرة؟ رصد جزيء الفوسفين المثير للاهتمام في سحب الكوكب مرة أخرى
في نهاية المطاف، لا يمكن الوصول إلى الإجابات على كل هذه الأسئلة إلا من خلال العودة إلى كوكب الزهرة بمهمات جديدة وجريئة.
تعتزم وكالة ناسا إطلاق مهمة تسمى DAVINCI (“التحقيق في الغلاف الجوي العميق للزهرة للغازات النبيلة والكيمياء والتصوير”) في عام 2029، والتي ستفحص الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بواسطة إسقاط التحقيق في ذلك، تأكد من هوية ممتص الأشعة فوق البنفسجية وتأكد أو استبعد وجود الفوسفين. تنتظر مهمة ناسا الثانية المسماة VERITAS (“انبعاثية الزهرة، وعلوم الراديو، وInSAR، والطوبوغرافيا، والتحليل الطيفي”) الحكم النهائي بشأن مستقبلها بعد يجري تأجيلها في عام 2022 لتمويل التأخير مهمة الكويكب النفسية.
وفي الوقت نفسه، تتجه وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) أيضًا إلى كوكب الزهرة انفيجنوالتي ستنطلق في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي لدراسة الغلاف الجوي للكوكب وجيولوجيته. (أول مهمة لوكالة الفضاء الأوروبية إلى الكوكب، فينوس اكسبريس، وهو برنامج قوي عمره 18 عامًا ولا يزال قيد التشغيل، وقد تم إطلاقه في نوفمبر 2005).
ونشرت النتائج الجديدة في 3 يناير في المجلة تقدم العلوم.