هل يمكن لسحُب كوكب الزهرة أن تدعم الحياة؟

يبدو أن كوكب الزهرة هو المكان الأخير الذي قد تفكر فيه في البحث عن الحياة. ويتميز بدرجات حرارة شديدة الحرارة. جو كثيف ضبابي تمطر قطرة من حمض الكبريتيك؛ والبراكين النشطة المحتملة التي تقذف الحمم الساخنة والغازات المسببة للتآكل. غالبًا ما يتم مقارنتها برؤى الجحيم، ومناظر طبيعية من النار والكبريت.

ومع ذلك، فقد اقترح العلماء منذ فترة طويلة أن مناطق الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، المرتفعة فوق السطح، قد توفر موطنًا للحياة. وقد تم الترحيب بهذه الأفكار بشكل متشكك، ولكن على مدى السنوات القليلة الماضية، بدأت أجزاء وأجزاء من الأدلة تتراكم، مما يشير إلى أنه قد تكون هناك بالفعل منطقة صالحة للسكن هناك. وفي الآونة الأخيرة، ادعت مجموعة من العلماء أنهم اكتشفوا ما قد يكون دليلاً على وجود كائنات حية هناك الآن، ربما في شكل ميكروبات عالية التكيف تطفو في قطرات عالية في الهواء الكثيف الغائم.

إن العلامات التي تشير إلى وجود حياة محتملة حتى الآن كانت جميعها غير مباشرة وقليلة، ولكنها مجتمعة تضيف صورة يقول بعض الباحثين إنها تستحق المزيد من البحث. وبدلاً من انتظار موافقة السياسيين والإداريين على المهمة، حصلوا على تمويل خاص لإرسال مسبار إلى كوكب الزهرة في عام 2025، مع وجود بعثتين أخريين في مراحل التخطيط.

تلميحات الحياة

يقول ديفيد جرينسبون، عالم الأحياء الفلكية في معهد علوم الكواكب، إنه بدأ يتساءل عن احتمال وجود حياة على كوكب الزهرة في التسعينيات. يقول: “بالنسبة لي، كان الأمر يتعلق بالنتائج التي توصل إليها ماجلان”، في إشارة إلى المركبة الفضائية التي أعادت كميات كبيرة من بيانات الرادار وأحدثت ثورة في صورتنا للكوكب. كشف ماجلان عن سطح شاب تم إعادة تشكيله بشكل جذري بسبب البراكين. في الواقع، “كانت هناك كل أنواع التلميحات التي تشير إلى أنها ربما تكون نشطة جيولوجيًا حاليًا”، كما يقول. وفي شهر مايو من هذا العام، أظهرت أدلة جديدة من تلك الصور الرادارية القديمة تغيرات واضحة في شكل فتحة بركانية. يقول غرينسبون: “إن رؤية هذا المثال المقنع للغاية لظاهرة بركانية تغيرت خلال فترة زمنية قصيرة تضيف إلى حد كبير إلى الحالة القائلة بأن كوكب الزهرة اليوم نشط للغاية”.

كما أكدت بيانات ماجلان وجود طبقة في السحب أظهرت “منطقة ليست صالحة للسكن فحسب، بل تحتوي على مصادر طاقة ومغذيات”، كما يقول جرينسبون. ويضيف أنه كانت هناك دلائل على وجود شذوذات كيميائية محيرة في الغلاف الجوي، على الرغم من أن “أيا منها ليس قويا بما يكفي لاعتباره دليلا على وجود الحياة”. ويقول إن اقتراحاته بشأن إمكانية الحياة هناك جعلته لسنوات “صوتًا وحيدًا في البرية”.

ثم، في عام 2020، تم تسليط الضوء على الفكرة عندما أفاد فريق من الباحثين بقيادة جين جريفز من جامعة كارديف في ويلز أنهم اكتشفوا غاز الفوسفين في سحب كوكب الزهرة. وعلى الأرض، يعد الفوسفين منتجًا ثانويًا للكائنات الحية، وتنتجه الميكروبات في المستنقعات وداخل أحشاء الحيوانات.

استكشف الفريق كل آلية يمكن أن يفكروا فيها قادرة على صنع الفوسفين،

وخلصوا إلى أنه لا أحد يستطيع حساب الكميات التي أبلغوا عنها – باستثناء الحياة. تقول سارة سيجر، المؤلفة المشاركة في الدراسة وعالمة الكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “إنه غاز لا ينتمي إلى سياق بيئته” على كوكب الزهرة. “حقا لا ينبغي أن يكون هناك. ولا يبدو أنه تم صنعه بواسطة أي عملية كيميائية أو فيزيائية يمكن أن نفكر فيها. … إنه مرتبط فقط بالحياة، أو ببعض الكيمياء الأخرى التي لا نفهمها حاليًا.

لا يزال هذا الادعاء مثيرًا للجدل. يشكك العديد من العلماء في الكشف باعتباره إشارة ضعيفة وسط خلفية صاخبة، أو يشتبهون في أنه قد يكون جزيئًا مختلفًا يتم امتصاصه عند طول موجي مماثل. تشير ناتالي كابرول، مديرة مركز كارل ساجان لدراسة الحياة في الكون في معهد SETI في كاليفورنيا، والتي لم تكن جزءًا من الدراسة، إلى أن الاكتشاف كان صعبًا. وتقول إن هناك عدة فرق مستقلة سعت إلى التحقق من النتائج، “وبعضها لم يتمكن من العثور على الفوسفين”.

تعترف سيجر صراحة بالجدل وشكوك زملائها، وتقول: “لا يزال الأمر نوعًا ما يتأرجح ذهابًا وإيابًا، كما ينبغي للعلم”.

الحصول على إجابات

استخدمت سيجر وزملاؤها التلسكوبات الراديوية الأرضية لمراقبة كوكب الزهرة واكتشافهم. لكن حل الأسئلة التي أثاروها سيتطلب على الأرجح نظرة عن قرب.

قام Seager بتشكيل فريق يضم أكثر من عشرة علماء، بما في ذلك Grinspoon. لقد أجروا دراسة مفصلة خلصت إلى أن الأدلة الشاملة أصبحت الآن موحية بما فيه الكفاية، وأن إمكانية العثور على حياة غريبة في أقرب كوكب مجاور لنا أمر مهم للغاية، لدرجة أن الوقت قد حان لإطلاق بعثات جديدة إلى كوكب الزهرة للإجابة على هذه الأسئلة مرة واحدة وإلى الأبد.

نشرت المجموعة، التي كانت في الأصل فريق مهمة مكتشف الحياة على كوكب الزهرة والتي تسمى الآن بعثات نجم الصباح إلى كوكب الزهرة، عدة تقارير توضح الأدلة حتى الآن، إلى جانب أنواع الأدوات التي يمكن أن توفر إجابات محددة حول المركبات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب وأصولها. . يناقشون أيضًا المهام اللازمة لتسليم تلك الأدوات إلى كوكب الزهرة والسماح لها بالبقاء لفترة كافية لإعادة البيانات المفيدة. ولتحقيق هذه الغاية، تقول سيجر، إن فريقها قد استقر على ثلاثة مفاهيم للمهمة. وقد تم تمويل المهمة الأولى، والتي تم تحديدها باسم Morning Star Missions، وهي قيد الإنشاء بالفعل. وسوف يستخدم نظام صاروخي مطور بشكل خاص من شركة Rocket Lab. من المقرر إطلاقها من نيوزيلندا في يناير 2025، وسوف يستغرق الأمر بضعة أشهر للوصول إلى كوكب الزهرة،

يقول سيجر:

“سيكون هذا أول مسبار منذ ما يقرب من أربعة عقود يدخل الغلاف الجوي” لكوكب الزهرة، متفوقًا على مهمة دافينشي التابعة لناسا، والمقرر إطلاقها في عام 2029. “لن يكون لديه مظلة، لذلك سيستغرق الأمر حوالي قبل ساعة من هبوطها على السطح، ولدينا خمس دقائق ثمينة [لجمع البيانات] في طبقات السحابة.

ستكون مهمة Rocket Lab إلى كوكب الزهرة هي أول مهمة يتم تطويرها على الإطلاق للبحث عن المواد العضوية في السحب. ستقوم أداتها، وهي مقياس الفلورسنت الذاتي (AFN)، بتسليط الليزر على جزيئات السحابة، مما يتسبب في تألق أي جزيئات عضوية معقدة بداخلها. ستقوم AFN أيضًا بقياس ضوء الليزر المنعكس من القطرات لتحديد حجمها وشكلها الإجمالي.

ستحمل المهمة المقترحة الثانية حمولة أكبر بكثير وستتضمن إما مسبارًا يتم إسقاطه بمظلة، أو منطادًا يمكن أن يحوم في طبقات الغلاف الجوي محل الاهتمام لفترة أطول. أحد الأسئلة الرئيسية التي يأمل الفريق أن تعالجها هذه المهمة هو حموضة الغلاف الجوي. تظهر القياسات الحالية أن الحموضة مرتفعة للغاية بحيث لا يستطيع أي كائن حي معروف البقاء على قيد الحياة. لكن هذه الملاحظات تتعلق بالجزء الأكبر من الغلاف الجوي من بعيد. داخل السحب، قد تختلف الحموضة بشكل كبير. وقد تكون بعض القطرات الموجودة في السحب مضيافة نسبيًا، ويمكن مقارنتها بالبيئات الحمضية على الأرض التي تدعم أشكال الحياة شديدة التكيف والتي تسمى الكائنات المتطرفة. يقوم الفريق بتطوير مستشعر حموضة يمكنه التعامل مع الظروف القاسية لكوكب الزهرة لمعرفة ما إذا كانت هذه القطرات منخفضة الحموضة موجودة أم لا.

سؤال آخر هو ما هي كمية المياه الموجودة في طبقات السحب العليا،

حيث يشبه الضغط الجوي ودرجة الحرارة تلك الموجودة على الأرض، مما قد يوفر ملجأ للحياة فوق الحرارة والضغط الشديدين على السطح. تعتمد جميع أشكال الحياة المعروفة على الماء، لكن كمية هذه المادة الواهبة للحياة التي تم اكتشافها حتى الآن على كوكب الزهرة منخفضة للغاية. ومن أجل الحفاظ على الحياة، يجب أن تكون هناك مناطق تتركز فيها المياه بشكل أكبر. وتهدف أجهزة الكشف في هذا المسبار إلى تحديد ما إذا كانت هذه التركيزات موجودة أم لا.

وستهدف المهمة أيضًا إلى أخذ قياسات أكثر دقة للمركبات مثل الفوسفين في السحب. ويعمل الفريق على تأمين التمويل لهذه المهمة متعددة المراحل الأكثر طموحًا، مع فرص الإطلاق بين عامي 2026 و2031.

يقول روبرت زوبرين، مهندس الطيران ومؤسس جمعية المريخ: “أعتقد أن المناطيد هي الطريقة الصحيحة لاستكشاف كوكب الزهرة”. “لديهم مزايا هائلة. إنه مكان سهل للغاية لتحليق البالونات بسبب الغلاف الجوي السميك لثاني أكسيد الكربون.” ويقول إنه لن يكون من الصعب تصميم منطاد يمكنه التحليق في مستويات مختارة من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة لأيام أو أسابيع. بدأت جمعية المريخ بالفعل في اختبار تصميمها الخاص لمثل هذا البالون على الأرض.

المهمة الثالثة في سلسلة Morning Star

هي الأكثر طموحًا على الإطلاق. ويظل أيضًا الأقل تعريفًا ولكنه يهدف إلى إعادة عينة من السحب إلى الأرض لتحليلها، تمامًا كما يتم جمع التربة والصخور على المريخ من أجل مهمة إعادة عينة مستقبلية. ويدعو المفهوم الحالي إلى قيام مركبة فضائية بالدوران حول كوكب الزهرة ونشر منطاد في الغلاف الجوي لجمع المواد السائلة والصلبة من طبقات السحابة أثناء هبوطها. بعد ذلك، سيتم إطلاق صاروخ صغير يحتوي على العينات من البالون للالتقاء بالمركبة المدارية، والتي ستعود إلى الأرض لإعادة الدخول والتجميع.

منجم علمي

ليست هذه المقترحات هي الخطط الوحيدة للعودة إلى كوكب الزهرة: فهناك بالفعل بعثتان لناسا (بما في ذلك دافينشي) ومهمة واحدة لوكالة الفضاء الأوروبية مخططة للعقد القادم، وقد فكرت الهند وروسيا في بذل جهود أيضًا. لكن لن يتضمن أي منها أدوات تهدف إلى الإجابة على الأسئلة الرئيسية المتعلقة بإمكانية وجود الحياة أو صلاحية سحب كوكب الزهرة للسكن.

يقول سيجر: “من بين البعثات الحكومية الثلاث المكلفة جدًا التي ذهبت إلى كوكب الزهرة، لم تقم أي منها بفحص جزيئات السحابة بشكل مباشر”. “إن فكرة الحياة على كوكب الزهرة تعتبر من المحرمات بالنسبة للوكالات الحكومية الكبيرة.”

لا يزال العديد من العلماء متشككين في إمكانية وجود حياة على كوكب الزهرة. يقول كابرول إنه عند النظر إلى الصورة بأكملها، فإن التفسير الجيولوجي للحالات الشاذة المرصودة – بما في ذلك الفوسفين – “يتحقق من مربعات أكثر بكثير، وبسهولة أكبر بكثير، من التفسير البيولوجي”.

لكن الألغاز تستمر في التراكم. بالإضافة إلى الفوسفين، تمكن علماء الفلك من اكتشاف الأمونيا. وهو أيضًا غاز لا ينبغي أن يتواجد على كوكب الزهرة بدون بعض آليات الإنتاج البيولوجي. تشمل الحالات الشاذة الأخرى وجود كميات صغيرة غير مفسرة من الأكسجين. وثاني أكسيد الكبريت وبخار الماء أقل مما تتنبأ به النماذج. ومؤشرات على أن قطرات السحابة ليست كروية – وهو ما ينبغي أن تكون إذا كانت مكونة من حمض الكبريتيك النقي. تُظهر القطرات أيضًا معامل انكسار مختلفًا عن معامل انكسار حمض الكبريتيك النقي. وهذا يعني أنه لا بد من وجود مركب آخر داخل القطرات، كما يقول سيجر، وربما حتى مادة ذائبة. وأخيرًا، هناك عملية غير معروفة تمتص نصف أشعة الشمس فوق البنفسجية التي تصل إلى الكوكب.

يقول سيجر،

إذا أخذنا كل ذلك معًا. فإن أبسط تفسير لكل هذه الحالات الشاذة هو أن نوعًا ما من أشكال الحياة ينتج غاز الأمونيا. كما تفعل بعض الميكروبات على الأرض. وتقول إن هذا الاحتمال الوحيد من شأنه أن ينتج “تأثيرًا متسلسلًا يحل كل هذه المشكلات الأخرى”.

يوضح سيجر أنه إذا كانت الميكروبات الموجودة في الغلاف الجوي للزهرة تنتج الأمونيا. فسيتم امتصاص تلك الأمونيا بواسطة قطرات من حمض الكبريتيك. مما يقلل من حموضتها الشديدة إلى مستوى يمكن لبعض الكائنات الحية على الأرض البقاء على قيد الحياة. كما أن الأمونيا المضافة ستجعل القطرات تمتص المزيد من ثاني أكسيد الكبريت وبخار الماء. وهو ما يفسر استنفاد تلك المواد في السحب. بالإضافة إلى ذلك، تقول: “من خلال تغيير كيمياء القطرة، ربما لم تعد كروية بعد الآن لأنها نوع من الملاط الملحي”. كما أن إنتاج الأمونيا، إذا كان بيولوجيًا، يمكن أن ينتج الأكسجين كمنتج ثانوي، “لذلك سنربط كل تلك [الملاحظات الشاذة] معًا” لتناسب صورة واحدة متسقة تتضمن ميكروبات تحلق على ارتفاع عالٍ في هواء الزهرة.

سحب كوكب الزهرة

تقول كابرول إنها تستطيع قبول فكرة وجود منطقة صالحة للسكن على كوكب الزهرة، لكنها تجد أنه من غير المرجح أن تكون مأهولة بالفعل. وتشير إلى أنه على الرغم من وجود كائنات حية في الغلاف الجوي للأرض، إلا أن لا أحد منها يعيش هناك حقًا. يتم نقلهم ببساطة من مكان إلى آخر. وتقول إن قدرتها على البقاء وإنشاء نظام بيئي محمول جواً بالكامل يبدو أمراً غير محتمل، لأن تلك البيئة ستكون ببساطة غير مستقرة إلى حد كبير.

ومع ذلك، يدعم كابرول مقترحات مهمة فريق Morning Star لأن الأسئلة مهمة جدًا بحيث لا يمكن تركها دون إجابة. تقول: “ما يعجبني هو أن لديهم أهدافًا علمية تتوافق بشكل مباشر مع فرضية علمية. وأن هناك أهدافًا واضحة، مع أنواع الأشياء التي تتوقع رؤيتها، وما يعنيه عدم رؤيتها”. . “هذه أشياء جيدة. … أعتقد أنهم يتبعون منهجًا علميًا ومعقولًا للغاية.

يقول سيجر: “لدينا بالتأكيد دليل على وجود كيمياء معقدة في الغلاف الجوي تتجاوز ما يمكننا تجميعه معًا الآن”. “سواء كانت هناك حياة أم لا، فمن المؤكد أن هناك شيئًا مثيرًا للاهتمام لا نفهمه.” وتقول إن الطريقة الوحيدة لمعرفة ذلك هي الذهاب إلى هناك.

وستكون النتائج بمثابة ثروة علمية. إذا كانت هناك بالفعل ميكروبات تحلق في سماء الزهرة. فإن العثور عليها سيكون بمثابة أحد أهم الاكتشافات في تاريخ البشرية – أول اكتشاف لحياة غريبة. وإذا لم يكن هناك. فلا بد أن تكون هناك بعض العمليات الجيوكيميائية الفريدة وغير المعروفة التي تحدث هناك لتوليد هذه التوقيعات الكيميائية غير المتوقعة. قد يكون اكتشاف هذه العمليات مهمًا لفهم كيفية تشكل وتطور الكواكب الصخرية ليس فقط في نظامنا الشمسي، ولكن عبر المجرة.

وفي كلتا الحالتين، فإن نتائج هذه المهام الطموحة ستكون كبيرة وعميقة.

معلومات عن كوكب الزهرة