مقاله جدیدی ادعا می‌کند امکان فتوسنتز در ابرهای سیاره زهره وجود دارد

مقاله جدیدی ادعا می‌کند امکان فتوسنتز در ابرهای سیاره زهره وجود دارد

به‌تازگی پژوهشگران شواهدی ارائه داده‌اند که نشان‌دهنده‌ی امکان فتوسنتز و وجود حیات در ابرهای سیاره زهره است.

تشخیص احتمالی گاز فسفین در اتمسفر سیاره‌ی زهره این سؤال را در ذهن برخی دانشمندان ایجاد کرد که آیا این گاز ممکن است منشأ زیستی داشته باشد یا خیر؟ با‌توجه‌به تعریفمان از حیات، سیاره‌ی زهره بسیار زیست‌ناپذیر به‌نظر می‌رسد و طرح این پرسش عجیب و بحث‌برانگیز بود. بااین‌حال، دانشمندان اکنون نتیجه‌گیری کرده‌اند که این سیاره‌ی جهنمی می‌تواند واقعا زیست‌پذیر باشد؛ البته در بالای ابرها و بالاتر از سطح سوزان آن.

میزان تابش خورشید در ارتفاع‌های خاص سیاره‌ی زهره با تابش خورشید روی زمین مقایسه‌شدنی است؛ یعنی میکروب‌های فتوسنتزکننده معلق در هوا احتمالا می‌توانند در آن ارتفاعات زنده بمانند. علاوه‌بر‌این، لایه‌ی ابر ضخیم قدری محافظت دربرابر تابش‌های مضر فرابنفش ایجاد می‌کند و این امکان وجود دارد که اسیدیته آن ابرها کمتر از پیش‌بینی‌ها و در محدوده‌ی مطلوبی برای حیات باشد. پژوهشگران در مقاله‌‌شان نوشتند:

درمجموع، این ملاحظات فتوفیزیکی و شیمیایی از احتمال فوتوتروفی در ابرهای سیاره زهره حمایت می‌کند. فوتوتروفی فرایندی است که در آن، ارگانیسم انرژی خورشید را جذب و آن را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کند.

ازنظر زیست‌پذیری، سیاره‌ی زهره محیط بسیار بعیدی به‌نظر می‌رسد. شرایط روی سطح آن واقعا جهنمی است. اتمسفر ضخیمی این سیاره را کاملا فراگرفته است که تقریبا به‌کلی از کربن‌دی‌اکسید تشکیل شده و شصت برابر سریع‌تر از خود سیاره در گردش است و بادهای شدیدی ایجاد می‌کند. آسمان این سیاره پر از ابرهای غلیظ اسید سولفوریک است و فشار اتمسفر آن در ارتفاع صفر تقریبا صد برابر فشار اتمسفر زمین در این ارتفاع است.

علاوه‌بر‌این، دمای سطحی سیاره بسیار زیاد و به‌طور متوسط ۴۷۱ درجه‌ی سانتی‌گراد است. بنابراین، وقتی اخترشناسان سال گذشته اعلام کردند که گاز فسفین را در اتمسفر سیاره‌ی زهره کشف کرده‌اند، جنجال بسیاری به‌پا شد. دلیل این مسئله آن است که یکی از توضیحات احتمالی برای وجود گاز مذکور حضور میکروارگانیسم‌ها است. فسفین را می‌توان روی زمین در محیط‌هایی مانند اکوسیستم‌های دارای اکسیژن اندک یا بی‌هوازی یافت. این گاز در مرداب‌ها و لجن‌ها نیز یافت می‌شود که در آنجا میکروب‌های بی‌هوازی زندگی می‌کنند. همچنین، فسفین در روده‌ها یافت می‌شود و به‌نوعی میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی فسفین را تولید می‌کنند و ابرهای سیاره‌ی زهره نیز بی‌هوازی هستند.

منشأ بیولوژیکی، تنها توضیح ممکن نیست و منشأ آتشفشانی نیز امکان دارد؛ اما به‌منظور ارزیابی امکان‌سنجی منشأ زیستی گاز یادشده، تجزیه‌و‌تحلیل مناسبی از زیست‌پذیری سیاره‌ی زهره بیهوده نخواهد بود. بنابراین، گروهی از دانشمندان به‌سرپرستی راکش موگول از دانشگاه ایالتی پلی‌تکنیک کالیفرنیا تصمیم گرفتند چنین تجزیه‌و‌تحلیلی را انجام دهند. آن‌ها در ابتدا مقدار نور خورشیدی را تعیین کردند که می‌توانست به ابرهای سیاره زهره نفوذ کند.

داده‌هایی از مأموریت سیاره‌ی زهره روسیه موجود بود که به سال‌های ۱۹۷۶ تا ۱۹۸۳ مربوط است؛ البته هیچ‌یک از کاوشگرهای آن‌ها نتوانست برای مدت طولانی روی سطح سیاره دوام بیاورد؛ اما اندازه‌گیری‌هایی که در جریان فرود از ابرها گرفته بودند، به زمین ارسال کردند.

پژوهشگران براساس این موارد و اندازه‌گیری‌های پیشین، توانستند میزان نور درون ابرها را محاسبه و تعیین کنند تابش‌هایی که به ابرهای میانی و تحتانی سیاره زهره می‌رسد، شبیه سطوحی است که در سطح زمین وجود دارد که در آن حیات فتوسنتزی فراوان است.

بااین‌همه، سطح نور به‌تنهایی کافی نیست. اوایل سال جاری، مطالعه‌ای نشان داد که در ابرهای سیاره‌ی زهره فعالیت آبی کافی وجود ندارد که از حیات به‌شکلی که می‌شناسیم، حمایت کند. بااین‌حال، اگر ترکیب ابرهای زهره طبق تصورمان نباشد، وضعیت فرق خواهد کرد.

بنابر برآوردهای کنونی، غلظت اسیدسولفوریک در ابرهای میانی ۷۵ درصد و در ابرهای تحتانی ۹۸ درصد است. موگول و گروهش داده‌های سیاره‌ی زهره را دوباره بررسی و مشخص کردند آثاری که نشانگر وجود اسید سولفوریک است، درواقع احتمال دارد ناشی از اشکال خنثی اسید سولفوریک مانند آمونیوم بی‌سولفات نیز باشد. اگر این‌طور باشد، ممکن است درمقایسه‌با برآوردهای پیشین، فعالیت آبی بیشتر و اسیدیته‌ی بسیار کمتری در ابرهای سیاره‌ی زهره وجود داشته باشد.

ناگفته نماند مطالعه‌ی جدید زیست‌پذیری سیاره‌ی زهره را تأیید نمی‌کند؛ اما نشان می‌دهد چنین موضوعی امکان دارد که به‌نوبه‌ی خود راه‌ را برای پژوهش‌های آینده، ازجمله تجزیه‌و‌تحلیل جامع‌تری از اتمسفر سیاره‌ی زهره برای تعیین زیست‌پذیری آن می‌گشاید. موگول گفت:

مطالعه‌ی ما حمایت ملموسی برای احتمال فوتوتروفی یا شیمیوتروفی به‌وسیله‌ی میکروارگانیسم‌های موجود در ابرهای سیاره‌ی زهره ارائه می‌دهد. سطوح اسیدیته و فعالیت آبی به‌طور بالقوه برای رشد میکروارگانیسم‌ها در محدوده‌ی مناسبی قرار دارد. همچنین، تابش‌های فرابنفش نیز محدود می‌شود و این امر نشان می‌دهد ابرهای زهره ممکن است برای حیات مناسب باشند. بر این باوریم که ابرهای زهره، مانند مأموریت‌هایی که اکنون برای مریخ یا اروپا (قمر مشتری) طراحی شده است، هدفی عالی برای مأموریت‌های تشخیص حیات یا زیست‌پذیری خواهد بود.

این پژوهش در مجله‌ی Astrobiology منتشر شد.

منبع sciencealert

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده