الحياة على كوكب الزهرة؟ العلماء يبحثون عن الحقيقة

لغلاف الجوي للزهرة شديد الحموضة ويحتوي على القليل جدًا من الماء
لغلاف الجوي للزهرة شديد الحموضة ويحتوي على القليل جدًا من الماء

أعاد الاكتشاف المفاجئ للغاز الذي قد يكون علامة على الحياة على كوكب الزهرة إشعال الاهتمام العلمي بأقرب جار للأرض . يتسابق الباحثون ووكالات الفضاء في جميع أنحاء العالم الآن لتحويل أجهزتهم – سواء على الأرض أو في الفضاء – نحو الكوكب لتأكيد وجود الغاز ، المسمى الفوسفين ، وللتحقق مما إذا كان من الممكن أن يكون مصدرًا بيولوجيًا.

يقول ليوناردو تيستي ، عالم الفلك في المرصد الأوروبي الجنوبي في جارشينج بألمانيا: “الآن بعد أن وجدنا الفوسفين ، نحتاج إلى فهم ما إذا كان صحيحًا أنه مؤشر للحياة”.كوكب الزهرة هو التوأم الشرير للأرض – ولم تعد وكالات الفضاء قادرة على مقاومة جاذبيتها

في 14 سبتمبر ، كشف العلماء أنهم عثروا على الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، على ارتفاع حوالي 55 كيلومترًا فوق السطح ، باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية في تشيلي وتلسكوب جيمس كليرك ماكسويل في هاواي. أظهرت البيانات الراديوية أنه تم امتصاص الضوء بأطوال موجية مليمترية تقابل تركيز الفوسفين 20 جزءًا في المليار في الغلاف الجوي.

حدد علماء الأحياء الفلكية الفوسفين – وهو مركب سام من الهيدروجين والفوسفور – باعتباره مؤشرًا محتملاً للحياة على الكواكب الأخرى ، ويتكون من بعض الكائنات الحية على الأرض. تقول كلارا سوزا سيلفا ، عالمة الفيزياء الفلكية الجزيئية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج ، والمؤلفة المشاركة لدراسة الكشف عن الفوسفين: “الحياة اللاهوائية تنتجها بسعادة تامة”. لكن الغاز يجب أن يتحلل في جو كوكب الزهرة القاسي شديد الحموضة. أدى ذلك إلى استنتاج فريق الاكتشاف أنه لا بد من وجود آلية ما لتجديد الغاز ، في إشارة إلى الإنتاج البيولوجي أو عملية كيميائية غير معروفة لا يستطيع العلماء تفسيرها بعد. اقترح الباحثون مبدئيًا 3 أنه في منطقة الغلاف الجوي حيث تم العثور على الفوسفين – بعيدًا عن ضغوط التكسير ودرجات الحرارة الحارقة لسطح الكوكب – يمكن لبعض الميكروبات المحمولة جواً البقاء على قيد الحياة.

كل العيون على الزهرة

قبل التفكير بجدية في هذا الاحتمال ، يتوق العلماء للتأكد من وجود الفوسفين بالفعل على كوكب الزهرة. لم يقتنع الجميع بعد بملاحظة الفريق. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الباحثين حددوا خط امتصاص واحدًا فقط للفوسفين في بياناتهم ، كما يقول ماثيو باسيك ، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة جنوب فلوريدا في تامبا. “شخص آخر يحتاج إلى تأكيد ذلك.”

يأمل علماء الفلك الآن في متابعة الاكتشاف باستخدام تلسكوبات أخرى على الأرض. يقول عالم الكواكب جيسون ديتمان في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الذي يخطط لإجراء ملاحظات مع سوزا سيلفا: “نحن نقترح استخدام أداتين”. أحد الأدوات موجود في مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لناسا في هاواي. والآخر موجود في مرصد الستراتوسفير التابع لوكالة ناسا لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ، وهو طائرة تحمل تلسكوبًا.

ستمكِّن عمليات المراقبة في الأشعة تحت الحمراء وأجزاء أخرى من الطيف العلماء من البحث عن خطوط امتصاص أخرى مرتبطة بالفوسفين ، مما يوفر طريقة للتحقق من وجوده. يمكنهم أيضًا تقديم المزيد من البيانات حول مكان وجود الفوسفين ، وكيف تختلف مستوياته على مدار الأيام والأسابيع. كان فريق ديتمان يأمل في مراقبة كوكب الزهرة في تموز (يوليو) 2020 ، لكن جائحة الفيروس التاجي دفع وقت التلسكوب إلى الوراء. يقول: “نأمل أن نبدأ في الحصول على البيانات في المستقبل القريب”.

زياره عن طريق الطيران

بعيدًا عن الأرض ، هناك خطط أخرى قيد التنفيذ. ومن المقرر ثلاث بعثات للطيران بالقرب من كوكب الزهرة في الأشهر المقبلة: أوروبا واليابان المركبة الفضائية ببي كولومبو ، في طريقها إلى عطارد، ووكالة الفضاء الأوروبية المتتبع للطاقة الشمسية و باركر التحقيق الشمسية في ناسا ، سواء في طريقهم إلى الشمس.

تعتبر الملاحظات التي تقوم بها هذه المركبات الفضائية مفيدة لأنها لن تقيدها الغلاف الجوي للأرض. لكن أدوات الحرف اليدوية مصممة للنظر في أشياء أخرى ، مثل سطح عطارد أو الشمس ، لذلك ليس من الواضح ما إذا كانت لديها الحساسية الصحيحة للكشف عن الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.

لدى BepiColombo فرصة ضئيلة لاكتشاف الغاز في رحلة جوية بحلول شهر أكتوبر ، وفرصة أفضل في أغسطس المقبل ، باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء الخاصة بها. قد يكون المسبار الشمسي Parker قادرًا أيضًا على الكشف ، باستخدام أداة مصممة لدراسة الجسيمات الشمسية. يقول نور الروافي ، عالِم الفيزياء الفلكية في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل بولاية ماريلاند ، وهو عالم المشروع في البعثة: “إنه احتمال ضعيف ، لكنني لن أستبعده تمامًا”.

هناك أيضًا مركبة فضائية تدور حاليًا حول كوكب الزهرة: مهمة أكاتسوكي اليابانية ، التي دخلت المدار في عام 2015 وتدرس طقس الزهرة وتبحث عن البراكين. على الرغم من أنه يفتقر إلى الأدوات اللازمة لاكتشاف الفوسفين مباشرة ، إلا أنه يمكن أن يساعد بطرق أخرى. يقول عالم المشروع تاكيهيكو ساتوه ، عالم الكواكب في وكالة استكشاف الفضاء اليابانية في ساغاميهارا: “إن الغلاف الجوي والغيوم هما منصة الحياة”. “يمكننا تقديم معلومات حول ذلك.”

البعثات المستقبلية

من المرجح أن تكون البعثات الواعدة لا تزال قيد التطوير ، والتي يمكن تغييرها لدعم اكتشاف الفوسفين. يقول يورن هيلبرت من مركز الفضاء الألماني ، وهو عضو في فريق BepiColombo ، إن هذا الاكتشاف يعزز قضية مثل هذه المهمات.

لدى منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) مركبة مدارية على كوكب الزهرة تسمى Shukrayaan-1 ، من المقرر إطلاقها في عام 2025. ولم تستجب المنظمة الهندية لأبحاث الفضاء (ISRO) لطلب Nature للتعليق على خططها الخاصة بالزهرة. لكن سانجاي ليماي ، عالم الكواكب في جامعة ويسكونسن-ماديسون ، يقول إن ISRO لديها الوقت الكافي لإعادة النظر في أدواتها. يقول: “سيكونون مخطئين إذا لم يروا تلك الفرصة”.

تفكر الولايات المتحدة وأوروبا أيضًا في إرسال بعثات إلى كوكب الزهرة يمكن أن توفر بيانات مفيدة حول إمكانية السكن على الكوكب – أو حتى البحث مباشرة عن علامات الحياة.

تقول سو سمريكار في مرفق الدفع النفاث التابع لناسا ، الباحث الرئيسي في المهمة ، إن إضافة إلى مهمة ناسا المقترحة تسمى فيريتاس VERITAS والتي من شأنها التحقيق في علامات الحياة هي احتمال. “تمتلك فيريتاس مئات الكيلوجرامات من كتلة الإطلاق الزائدة التي يمكن لوكالة ناسا أن تختار استخدامها لمركبة فضائية صغيرة مساعدة مصممة لهذا الغرض” ، كما تقول.

في غضون ذلك ، إذا تمكن علماء الفلك من تأكيد اكتشاف الفوسفين ، فإنهم سيرغبون في استبعاد طرق الإنتاج الأخرى المعقولة قبل التفكير في أن الكائنات الحية تصنعه. سيشمل ذلك إنشاء نماذج للتحقيق في طرق الإنتاج غير البيولوجية ، وإجراء تجارب معملية للبحث عن المسارات الكيميائية التي لم يتم أخذها في الاعتبار في الدراسة الأولية. يقول باسيك: “النمذجة هي استجابة معقولة في الوقت الحالي”. “معظم الكيمياء التي نفكر فيها للأرض يهيمن عليها الماء. على كوكب الزهرة ، هذا ليس هو الحال. لذلك هناك الكثير من التجارب التي لم يقم بها أحد “. يشكك باسيك في أن الفوسفين على الزهرة يشير إلى وجود بيولوجيا وليس عملية كيميائية غير معروفة. يقول: “أعتقد أن ذلك ممكن ، [لكن] أشك في ذلك”.

يمكن للبيانات فقط تسوية النقاش. يقول هيلبرت ، وهو أيضًا جزء من اقتراح فيريتاس: “ربما تكون الأرض والزهرة مساران مختلفان يمكن للكواكب الصالحة للسكن أن تسلكهما في تطورها”. “للإجابة على ذلك ، نحتاج إلى الحصول على مجموعات البيانات الأساسية لكوكب الزهرة التي لدينا للمريخ وحتى عطارد.”