دوقلوی شرور زمین: چرا ونوس احتمالاً هرگز قابل سکونت نبوده‌ است، باوجود نظریه‌های حیات بیگانه

برای دهه‌ها، دانشمندان حدس می‌زدند که ونوس، نزدیک‌ترین سیاره‌ی همسایه به زمین، زمانی قابل سکونت بوده است.

این فرضیه سؤالات جالبی را به همراه داشت: آیا ممکن است که حیات روزی در این سیاره‌ی همسایه وجود داشته باشد؟ آیا آن رودخانه‌ها و اقیانوس‌هایی مانند زمین داشته است؟ به عنوان یک بیابان جهنمی اکنون، آیا این نشانگر آینده‌ی مشابهی برای زمین است؟

یک تیم از ستاره‌شناسان دانشگاه کمبریج به این گمانه‌زنی پایان داد. در یک مقاله جدید در مجله نجوم طبیعت ، آن‌ها تحلیل خود از شیمی جوی سیاره را توضیح داده‌اند که نشان می‌دهد داخل ونوس خیلی خشک است که بتواند از اقیانوس‌های سطحی حمایت کند. بنابراین، ونوس که اغلب به عنوان دوقلوی شرور زمین به دلیل شرایط سطح داغ آن شناخته می‌شود، احتمالاً هیچ گاه در طول تاریخ خود قابل زندگی نبوده است.

"ما دوست داشتیم که بدانیم ونوس زمانی سیاره‌ای نزدیک به خودمان بوده است پس به نوعی غم‌انگیز است که متوجه شویم این‌طور نبوده است،" تِرِزا کنستانتینو، نویسنده اول این مطالعه به مهندسی جالب در مصاحبه‌ای گفت. "اما در نهایت مفیدتر است که جستجو را به سیاراتی متمرکز کنیم که بیشتر احتمال دارد بتوانند از حیات حمایت کنند - حداقل حیات همانطوری که ما می‌شناسیم."

آنچه سطح ونوس به ما درباره زمین می‌گوید

دانشمندان مدت‌هاست به ونوس نگریسته‌اند تا سرنخ‌هایی درباره گذشته و آینده زمین ارائه دهند. نزدیکی آن به سیاره‌مان به این معناست که در لبه منطقه‌ی قابل سکونت یا "زیبای به اندازه کافی،" منظومه شمسی قرار دارد.

"ونوس و زمین اغلب "خواهر سیارات" نامیده می‌شوند به دلیل شباهت‌های آن‌ها در جرم، شعاع، چگالی و فاصله از خورشید،" کنستانتینو، دانشجوی دکتری در موسسه نجوم کمبریج، توضیح داد. "با این حال، مسیرهای تکاملی آن‌ها به طرز چشمگیری از هم جدا شدند."

"شرایط سطحی ونوس اکنون در مقایسه با زمین بسیار شدید است، با فشار جوی ۹۰ برابر بیشتر، دماهای سطحی که به حدود ۴۶۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد و جوی سمی با ابرهای اسید سولفوریک،" او ادامه داد.

این تضاد شدید دانشمندان را وادار کرده است که این سیاره را به دقت بررسی کنند. با این حال، شرایط سخت آن را چالش‌برانگیز می‌کند. ماموريت ونوسور ۷ شوروی اولین ماموريتی بود که بر روی یک سیاره فرود آمد و در سال ۱۹۷۰ به سطح ونوس رسید. گرما و فشار سطحی شدید سیستم‌های فرودگر ونوسور ۷ را در عرض یک ساعت از کار انداخت. چندین ماموریت اکتشافی دیگر به سمت این سیاره انجام شده است، هرچند همه آن‌ها ظرفیت محدود مشابهی برای جمع‌آوری داده‌ها داشته‌اند.

بررسی شیمی جوی ونوس

تیم دانشگاه کمبریج به بررسی شیمی جوی سیاره پرداخته تا گذشته ونوس را بهتر درک کند.

"ما از آزمایش مشاهده مستقیم از جو فعلی ونوس استفاده کردیم تا محدود کنیم که آیا ونوس هرگز قابل سکونت بوده است،" کنستانتینو گفت. "شیمی جوی نشان می‌دهد که فوران‌های آتشفشانی در ونوس آب بسیار کمی آزاد می‌کنند - این نشان می‌دهد که داخل سیاره (منبع آتشفشان) به همان اندازه خشک است. این با داشتن سطح خشک و طولانی مدت و هرگز قابل سکونت نبودن ونوس سازگار است."

به دقت، تیم میزان تخریبی که مولکول‌های آب، دی‌اکسید کربن و سولفید کربونیل در جوی ونوس امروز تجربه می‌کنند، محاسبه کرد. این‌ها باید بازگردانده شوند تا جو سیاره در حالت ثابتی باقی بماند. بنابراین، با دانستن این نرخ‌ها، می‌توانستند میزان آب موجود در گازهای آتشفشانی ونوس را استنباط کنند.

در زمین، فوران‌های آتشفشانی به دلیل داخل آب‌دار سیاره به طور عمده از بخار تشکیل شده‌اند. دانشمندان مشخص کردند که گازهای آتشفشانی مورد نیاز برای حفظ جو ونوس حداکثر شش درصد آب بوده‌اند. به عبارت دیگر، داخل ونوس خشک است.

ماموریت‌های ونوس ناسا و آژانس فضایی اروپا در دهه ۲۰۳۰

تیم پشت مطالعه جدید به این نکته اشاره می‌کند که دو ماموریت آینده ظرفیت تأیید نتایج آن‌ها را خواهند داشت.

ماموریت DAVINCI ناسا یک فضاپیما را به سمت سیاره همسایه ما خواهد فرستاد. هنگامی که به مقصد خود برسد، دو پرواز بر فراز ونوس انجام خواهد داد. در دومین پرواز، یک کاوشگر فرودی خواهد فرستاد که در هنگام نزول به سطح سیاره مقیاس‌گیری‌های جوی انجام خواهد داد.

براساس وبسایت ناسا، هدف ماموریت DAVINCI "کمک به پاسخ به سوالات قدیمی درباره سیاره همسایه ماست، به ویژه اینکه آیا ونوس زمانی مرطوب و قابل سکونت مانند زمین بوده است یا خیر."

در همین حال، ماموریت EnVision آژانس فضایی اروپا از هسته داخلی تا جوی فوقانی ونوس را بررسی خواهد کرد. کنستانتینو توضیح داد که نصب‌های EnVision "گازهای ردیابی را دنبال و ترکیب سطح را تحلیل خواهند کرد، به احتمال شناسایی تغییرات مرتبط با فعالیت آتشفشانی - یک فرآیند کلیدی برای درک ترکیب داخلی، و به طور مهمتر، محتوای آب سیاره." یک رادار فراهم شده توسط ناسا سطح را نقشه‌برداری و تصویربرداری خواهد کرد، در حالی که یک آزمایش علمی رادیویی ساختار داخلی، میدان گرانشی و ترکیب جوی سیاره را بررسی خواهد کرد.

"با هم، این ابزارها دیدی جهانی از فرآیندهای ونوس، از داخل تا جو، ارائه خواهند داد، داده‌های حیاتی برای آزمون یافته‌های ما،" او ادامه داد. هم DAVINCI و EnVision انتظار می‌رود حدود سال ۲۰۳۰ به پرتاب برسند.

قبل از این دو ماموریت، شرکت فضای خصوصی شرکت راکت لب ممکن است مأموریت شخصی ونوس خود را پرتاب کند. هدف این شرکت فضایی بررسی جو فوقانی سیاره برای جستجوی علایمی از حیات میکروبی بیگانه در ابرهای فوقانی آن است. در حالی که حیات شبیه به زمین بدون اقیانوس نمی‌توانست روی سیاره توسعه یابد، این حیات فرضی جوی هنوز ممکن است.

جستجوی زمین ۲.۰

در نهایت، با فهم بهتر ونوس، ما بهتر خواهیم دانست که چگونه حیات می‌تواند تکامل یابد - حتی اگر این به معنای کاهش احتمال وجود حیات در سیارات شبیه به ونوس باشد.

"ونوس آزمایشگاهی طبیعی برای مطالعه چگونگی تکامل قابلیت سکونت - یا عدم وجود آن - ارائه می‌دهد،" کنستانتینو به IE گفت. "این تنها محدود به سیستم قابل سکونت ما نیست، بلکه برای سیارات فراخورشیدی نیز حائز اهمیت است. اگر ونوس در گذشته قابل سکونت بود، به این معناست که سایر سیاراتی که پیدا کرده‌ایم نیز ممکن است قابل سکونت باشند."

در واقع، مطالعه جدید تیم دانشگاه کمبریج می‌تواند تأثیر زیادی بر تحقیقات سیارات فراخورشیدی داشته باشد. ابزارهای تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ناسا این امکان را فراهم می‌کند که سیارات را در فاصله‌ای مشابه از ستاره میزبانشان به مانند ونوس مشاهده کند. همانطور که تلسکوپ جیمز وب جزئیات بی‌سابقه‌ای برای جهان‌های دوردست ارائه می‌دهد، دانشمندان به دنبال نشانه‌هایی از قابلیت سکونت در این سیارات شبیه به ونوس بوده‌اند. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که آن‌ها ممکن است بهتر است به جای دیگری نگاه کنند.

"ابزارهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب در مطالعه جوهای سیارات نزدیک به ستاره میزبانشان قوی‌ترین هستند، و بنابراین در لبه داخلی منطقه قابل سکونت، مانند ونوس،" کنستانتینو گفت. "با این حال، با دانستن اینکه ونوس احتمالاً هرگز قابل سکونت نبود، سیارات شبیه به ونوس که JWST در حال بررسی آن‌هاست احتمالاً کاندیداهای مناسبی برای شرایط قابل سکونت نیستند. این تحقیق جستجو برای شرایط قابل سکونت و زیستی در سیارات فراخورشیدی را محدود می‌کند، توجه را به زمین‌های مشابه زمین هدایت می‌کند."

هنوز هم چیزهای زیادی وجود دارد که نمی‌دانیم، حتی وقتی صحبت از همسایگی کیهانی خودمان است. با این حال، اگر سیارات شبیه به ونوس کمتر احتمال دارد حیات شبیه به زمین را ببخشند، این نشان می‌دهد که حیات بر روی سیاره ما حتی بیش از آنچه می‌دانیم ارزشمندتر است.