اكتشافات جديدة: لم يكن لدى كوكب الزهرة بحار وهي ظروف ضرورية للحياة

يستكشف علماء الفلك بقيادة UNIGE و NCCR الكواكب الماضي كوكب الزهرة لمعرفة ما إذا كان كوكب الأرض الشقيق يحتوي على محيطات.

يمكن النظر إلى الزهرة على أنها التوأم الشرير للأرض. للوهلة الأولى ، تكون ذات كتلة وحجم متشابهين لأن كوكبنا الأصلي ، والذي يتكون في الغالب من مادة صخرية ، يحتوي على القليل من الماء ويحتوي على الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن نظرة فاحصة تكشف عن اختلافات كبيرة بينهما: الغلاف الجوي السميك لثاني أكسيد الكربون ، ودرجة حرارة السطح القصوى والضغط ، والكبريت. حامض تتناقض الغيوم بشكل صارخ مع الظروف اللازمة للحياة على الأرض. ومع ذلك، لم يكن هذا هو الحال دائما.

تشير الدراسات السابقة إلى أن كوكب الزهرة ربما كان مكانًا مضيافًا أكثر في الماضي مع محيطاته السائلة. قام فريق من علماء الفلك بقيادة جامعة جنيف (UNIGE) والمركز الوطني للبحوث (NCCR) الكواكب بسويسرا ، بفحص ما إذا كان التوأم على كوكبنا يعانيان بالفعل من طمث خفيف. النتائج المنشورة في المجلة طبيعي >> صفة، اقترح أن الأمر ليس كذلك.

سطح وجو الزهرة المبكر
قبل 4 مليارات سنة ، عرض الفنان لسطح وغلاف كوكب الزهرة في وقت مبكر. في المقدمة ، اندهش مستكشف غامض لرؤية المحيطات في السماء قد تبخرت تمامًا. الائتمان: © Manju

أصبح كوكب الزهرة مؤخرًا موضوعًا بحثيًا مهمًا لعلماء الفلك. ESA و ناسا وقد قررت هذا العام إرسال ثلاث بعثات لاستكشاف الفضاء إلى الكوكب الثاني الأقرب إلى الشمس في العقد المقبل. أحد الأسئلة الرئيسية التي تجيب عليها هذه البعثات هو ما إذا كان كوكب الزهرة قد قام بحار مبكر أم لا. سعى علماء الفلك بقيادة مارتن دوربيت ، الباحث في قسم علم الفلك في كلية العلوم بجامعة UNIGE وعضو NCCR Planets ، للإجابة على هذا السؤال بأدوات على الأرض.

يوضح مارتن دوربيت أنه قبل أربعة مليارات عام ، عندما ذاب سطح الكواكب ، قمنا بمحاكاة مناخ الأرض والزهرة. “درجة الحرارة المرتفعة المصاحبة لذلك هي أن أي ماء كان يمكن أن يكون على شكل بخار ، كما هو الحال في قدر الضغط.

درس الفريق كيفية تطور الغلاف الجوي لكوكبين بمرور الوقت وما إذا كانت المحيطات قد تشكلت في هذه العملية ، تمامًا كما يستخدم العلماء نماذج معقدة ثلاثية الأبعاد للغلاف الجوي لمحاكاة مناخ الأرض الحالي والتطور المستقبلي.

يقول مارتن دوربيت: “بفضل عمليات المحاكاة التي أجريناها ، تمكنا من إظهار أن الظروف المناخية لا تسمح للبخار بالتكثف في جو كوكب الزهرة”. هذا يعني أن الماء في غلافه الجوي ليس منخفضًا بما يكفي لتكوين قطرات مطر يمكن أن تسقط على سطحه. بدلاً من ذلك ، كان الماء غازًا في الغلاف الجوي ، ولم تتشكل المحيطات أبدًا. يتابع الباحث في جنيف: “أحد الأسباب الرئيسية لذلك هو السحب التي تفضل سماء الكوكب ليلاً. هذه السحب لها تأثير قوي للغاية في الاحتباس الحراري ، مما يمنع كوكب الزهرة من البرودة كما كان يعتقد سابقًا”.

اختلافات طفيفة مع عواقب وخيمة
من المثير للدهشة أن عمليات المحاكاة التي أجراها علماء الفلك تكشف أيضًا أن الأرض كان من الممكن أن تعاني بسهولة من نفس مصير كوكب الزهرة. إذا كانت الأرض أقرب قليلاً إلى الشمس ، أو إذا كانت الشمس ساطعة أكثر في “شبابها” ، لكان كوكبنا الأصلي مختلفًا جدًا اليوم. كان الإشعاع الضعيف نسبيًا للشمس الفتية هو الذي سمح للأرض أن تبرد لقمع المياه التي تنتجها محيطاتنا. بالنسبة لإيملين بولموند ، الأستاذة في جامعة UNIGE ، وهي عضوة في PlaneS ومؤلفة مشاركة في الدراسة ، فإن هذا هو عكس ما رأيناه منذ فترة طويلة على أنه ما يسمى بـ “ مفارقة الشمس الشابة القاتمة ” ، والتي لطالما اعتُبرت عقبة كبيرة أمام نشأة الحياة على الأرض! لكنها كانت ستحول الأرض إلى جبل جليدي يهدد الحياة “.

قال David Ehrenrich ، المؤلف المشارك للدراسة ، وأستاذ علم الفلك في UNIGE وعضو في NCCR Planets: “تستند نتائجنا إلى نماذج نظرية وهي لبنة بناء مهمة في الإجابة على سؤال عن تاريخ كوكب الزهرة”. “لكن أجهزة الكمبيوتر لدينا لا يمكنها أن تحكم بحزم في هذا الأمر. ستكون ملاحظات ثلاث بعثات فضائية مستقبلية على كوكب الزهرة ضرورية لتأكيد – أو رفض – عملنا. هذه الفرص تسعد إملين بولمونت.”

ملاحظة: “عدم تناسق السحابة النهارية والليلية يمنع المحيطات المبكرة على كوكب الزهرة وليس الأرض” طبيعي >> صفة.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03873- ث