هل تصنع الأحماض جيوبًا صالحة للسكن على كوكب الزهرة؟

يُمكن لوجود الأمونيا أن يفسر بالفعل معظم الحالات الشاذة الرئيسة التي شوهدت في سحب كوكب الزهرة. الصورة: shutterstock

هل تصنع الأحماض جيوبًا صالحة للسكن على كوكب الزهرة؟

أثار وجود الأمونيا الذي تم اكتشافه داخل الغلاف الجوي للزهرة في سبعينيات القرن الماضي حيرة العلماء لعقود طويلة.

27 ديسمبر 2021

من الصعب تخيل عالم أكثر قسوة من ذلك الموجود على أقرب كوكب للأرض. مع وجود غلاف جوي كثيف غني بثاني أوكسيد الكربون، وسطح ساخن بدرجة كافية لإذابة الرصاص، فإن كوكب الزهرة عبارة عن أرض قاحلة محترقة وخانقة حيث لا حياة هناك، كما أن غيوم الزهرة معادية، حيث تغطي الكوكب بقطرات من حامض الكبريتيك الكاوية بما يكفي لإحداث ثقب في جلد الإنسان.

مع ذلك، تدعم دراسة جديدة الفكرة القديمة القائلة بأنه إذا وجدت الحياة، فقد تجعلها موطنًا في غيوم كوكب الزهرة. وقد حدد مؤلفو الدراسة، من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة كارديف وجامعة كامبريدج، مسارًا كيميائيًا يمكن للحياة من خلاله تحييد البيئة الحمضية لكوكب الزهرة، ما يخلق جيبًا ذاتي الاستدامة، صالحًا للسكن في السحب.

داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، لاحظ العلماء منذ فترة طويلة حالات شاذة محيرة - علامات كيميائية يصعب تفسيرها - مثل التركيزات الصغيرة من الأوكسجين والجسيمات غير الكروية على عكس قطرات حمض الكبريتيك الدائرية. وربما يكون الأمر الأكثر إثارة للحيرة هو وجود الأمونيا، وهو غاز تم اكتشافه مبدئيًا في سبعينيات القرن الماضي، ولا ينبغي بأي حال من الأحوال إنتاجه من خلال أي عملية كيميائية معروفة على كوكب الزهرة. في دراستهم الجديدة، قام الباحثون بنمذجة مجموعة من العمليات الكيميائية لإظهار أنه إذا كانت الأمونيا موجودة بالفعل، فإن الغاز سيطلق سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي من شأنها أن تحيد قطرات حمض الكبريتيك المحيطة، ويمكن أن تفسر أيضًا معظم الحالات الشاذة التي لوحظت في غيوم كوكب الزهرة. بالنسبة لمصدر الأمونيا نفسه، يقترح المؤلفون أن التفسير الأكثر منطقية هو  أنه من أصل بيولوجي، وليس مصدرًا  مثل البرق أو الانفجارات البركانية. 

 كتب الباحثون في دراستهم:" أن الكيمياء تشير إلى أن الحياة يمكن أن تصنع بيئتها الخاصة على كوكب الزهرة". وأن هذه الفرضية الجديدة المحيرة قابلة للاختبار

تقول "سارة سيجر"، مؤلفة مشاركة في الدراسة وأستاذة علوم الكواكب في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب (EAPS) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "لا توجد حياة نعرفها يمكن أن تعيش في قطرات كوكب الزهرة". "لكن النقطة المهمة هي، ربما تكون بعض الحياة موجودة، وتقوم بتعديل بيئتها بحيث تكون قابلة للعيش." إذ كانت عبارة "الحياة على كوكب الزهرة" شائعة العام الماضي، عندما أبلغ العلماء،  عن اكتشاف الفوسفين في سحب الكوكب. 

على الأرض "الفوسفين"، هو غاز ينتج بشكل أساسي من خلال التفاعلات البيولوجية. كما أن اكتشاف "الفوسفين" على كوكب الزهرة يترك مجالًا لإمكانية الحياة، ومنذ ذلك الحين كان الاكتشاف محل جدل واسع.

بدأ "بول ريم" المشارك في الدراسة في تمشيط البيانات من البعثات السابقة إلى كوكب الزهرة وحدد الشذوذ، أو التوقيعات الكيميائية، في السحب التي لم يتم تفسيرها على مدى عقود. بالإضافة إلى وجود الأوكسجين والجسيمات غير الكروية، تضمنت الحالات الشاذة مستويات غير متوقعة من بخار الماء وثاني أوكسيد الكبريت. وقد اقترح "ريمر" أنه يمكن تفسير الحالات الشاذة بواسطة الغبار. وجادل بأن المعادن، التي اجتاحت من سطح الزهرة وفي السحب، يمكن أن تتفاعل مع حمض الكبريتيك، لكن المتطلبات الفيزيائية لم تكن مجدية، إذ أن كمية هائلة من الغبار يجب أن تتسرب إلى السحب لإنتاج ذلك الشذوذ الملحوظ.

تساءلت "سيجر" وزملاؤها عما إذا كان يمكن تفسير الحالات الشاذة بواسطة الأمونيا. تقول "سيجر":"لا ينبغي أن تكون الأمونيا على كوكب الزهرة. "لديها هيدروجين مرتبط بها، وهناك القليل جدًا من الهيدروجين حولها. أي غاز لا ينتمي إلى سياق بيئته يكون مريبًا تلقائيًا لأنه من صنع الحياة ". إذا افترض الفريق أن الحياة كانت مصدر الأمونيا، فهل يمكن أن يفسر هذا الحالات الشاذة الأخرى في سحب كوكب الزهرة؟. صاغ الباحثون سلسلة من العمليات الكيميائية بحثًا عن إجابة. ووجدوا أنه إذا كانت الحياة تنتج الأمونيا بأكثر الطرق فعالية، فإن التفاعلات الكيميائية المرتبطة بها ستنتج الأوكسجين بشكل طبيعي. بمجرد وجودها في السحب، تذوب الأمونيا في قطرات حمض الكبريتيك، ما يؤدي إلى تحييد الحمض بشكل فعال لجعل القطرات صالحة للسكن نسبيًا. وسيؤدي إدخال الأمونيا في القطرات إلى تحويل شكلها السائل المستدير سابقًا إلى مزيد من اللعاب ​​غير الكروي الذي يشبه الملح. بمجرد أن تذوب الأمونيا في حامض الكبريتيك، يؤدي التفاعل إلى تحلل ثاني أوكسيد الكبريت المحيط أيضًا.

يُمكن لوجود الأمونيا أن يفسر بالفعل معظم الحالات الشاذة الرئيسة التي شوهدت في سحب كوكب الزهرة. أظهر الباحثون أيضًا أن مصادر مثل البرق والانفجارات البركانية وحتى اصطدام نيزك لا يمكنها أن تنتج كيميائيًا كمية الأمونيا المطلوبة لتفسير الحالات الشاذة. تقول "سيجر": "هناك بيئات حمضية للغاية على الأرض تظهر فيها الحياة، لكنها لا تشبه البيئة على كوكب الزهرة، إلا إذا كانت الحياة تحيد بعض هذه القطرات". قد يكون لدى العلماء فرصة للتحقق من وجود الأمونيا، وعلامات الحياة، في السنوات العديدة القادمة من خلال  Venus Life Finder Missions، وهي مجموعة من المهام المقترحة الممولة من القطاع الخاص، والتي تخطط لإرسال مركبة فضائية لكوكب الزهرة لقياس غيومها بحثًا عن الأمونيا وعلامات الحياة الأخرى. تضيف "سيجر": "كوكب الزهرة به شذوذ في الغلاف الجوي باقٍ وغير مبرر، إنه يترك مجالًا لإمكانية الحياة."

المصدر: Massachusetts Institute of Technology

علوم

ناسا تبدأ مهمة لتمكين التلسكوب الفضائي الجديد من رصد الكون

ناسا تبدأ مهمة لتمكين التلسكوب الفضائي الجديد من رصد الكون

التلسكوب الجديد أقوى بنحو مئة مرة من هابل ما يتيح له ملاحظة الأشياء على مسافات أبعد، ومن ثم كشف أسرار زمن أبعد مما وصله تلسكوب آخر.

التلسكوب الفضائي الأوروبي "كيوبس" اكتشف كوكباً على شكل كرة ركبي

علوم فلك

"كيوبس" يكتشف كوكبًا مشوهًا

يفترض العلماء أن لهذا الكوكب الجديد، مثل المشتري نواة صلبة مغلفة بطبقة سائلة ومحاطة بجو غازي.

فيزياء المحيطات تشرح أعاصير المشتري

علوم فلك

فيزياء المحيطات تشرح أعاصير المشتري

تمثل المناطق الباردة الغطاء السحابي الكثيف الذي يغطي الغلاف الجوي لكوكب المشتري.