همیشه جهنمی یا زمانی زیست‌پذیر؟ زهره احتمالا هرگز مثل زمین اقیانوس‌های عظیم نداشته است

تا به امروز تصور می‌شد که سیاره زهره پیش از تبدیل‌شدن به جهنم سمی امروزی احتمالاً سکونت‌پذیر و دارای اقیانوس‌هایی از آب مایع روی سطح خود بود. اما پژوهشی جدید نشان می‌دهد سیاره‌ی به‌اصطلاح خواهر زمین احتمالا هرگز اقیانوس‌های آب مایع نداشته؛ زیرا حتی زمانی که آب در دسترس بود، نمی‌توانست آن را در قالب پهنه‌های عظیم روی سطح خود حفظ کند.

تحلیل جدیدی از جو زهره نشان می‌دهد که این سیاره همیشه به‌طرز فوق‌العاده از درون و بیرون خشک بوده است. گروهی از پژوهشگرها به رهبری ترزا کنستانتینو، ستاره‌شناس از دانشگاه کمبریج بریتانیا می‌نویسند:

با محاسبه‌ی سرعت فعلی تخریب آب جوی، کربن‌دی‌اکسید و کربونیل سولفید که باید توسط فعالیت‌ آتشفشانی بازیابی شوند تا ثبات جوی را حفظ کنند، نشان می‌دهیم فضای داخلی زهره خشک است. فضای داخلی خشک با پایان عصر اقیانوس ماگمایی زهره و سپس شکل‌گیری سطح خشک و طولانی‌مدت سازگار است. بنابراین، رسیدن دوباره‌ی مواد آتشفشانی به جو زهره نشان می‌دهد این سیاره هرگز شرایط زیست‌پذیر با آب مایع را نداشته است.

زهره شباهت‌های زیادی به زمین دارد. این سیاره دارای اندازه، جرم، چگالی و ترکیب معدنی مشابه با زمین است؛ اما تفاوت‌هایی دارد که باعث می‌شود برای زیست‌پذیری مناسب نباشد. دمای میانگین سطح زهره به ۴۶۵ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد و فشار جوی آن ۹۲ برابر فشار سطح دریای زمین است.

همچنین ابرهای سمی کربن‌دی‌اکسیدی زهره به شکل باران سولفوریک اسید روی سطح آن فرود می‌آیند. زهره یک جهنم داغ و زیست‌ناپذیر است؛ اما شباهت آن به زمین و موقعیتش در کمربند حیات منظومه‌ شمسی آن را به هدف جذابی برای پژوهش‌ها تبدیل می‌کند و پرسش‌های زیر را برمی‌انگیزد:

آیا زهره هیچ‌گاه زیست‌پذیر بوده است؟ آیا ممکن است اکنون زیست‌پذیر باشد؟ اگر پاسخ این پرسش‌ها مثبت باشد، وضعیت زهره می‌تواند چشم‌اندازی هشدارآمیز از سرنوشت احتمالی حیات روی زمین و همچنین در سایر مناطق راه شیری باشد. به گفته‌ی کنستانتینو:

سیاره زهره آزمایشگاهی طبیعی برای بررسی چگونگی تکامل زیست‌پذیری یا عدم تکامل آن است. این آزمایش نه‌تنها بر سیستم زیست‌پذیر ما بلکه برای سیاره‌های فراخورشیدی قابل اعمال است. اگر زهره گذشته‌ای زیست‌پذیر داشته باشد، می‌تواند به این معنی باشد که سیاره‌هایی که تاکنون کشف کردیم هم می‌توانند زیست‌پذیر باشند؛ اما اگر زهره هرگز زیست‌پذیر نبوده، بنابراین می‌توان گفت سیاره‌های شبیه به زهره در نقاط دیگر، کاندیدهای کمتر محتملی برای شرایط زیست‌پذیری یا حیات به شمار می‌روند.

کنستانتینو و همکارانش برای بررسی تاریخ آبی زهره، آب، کربن‌دی‌اکسید و کربونیل سولفید و سرعت تجزیه‌ی آن‌ها را در جو این سیاره بررسی کردند. این مولکول‌ها باید به‌صورت پیوسته از طریق تخلیه گاز‌های آتشفشانی احیا شوند تا جوی پایدار را حفظ کنند.

روی زمین، گاز‌های آتشفشانی ورودی به جو در احاطه‌ی بخار قرار دارند؛ زیرا فضای داخلی سیاره‌ی ما مرطوب است. براساس یافته‌ی پژوهشگرها، گازهای آتشفشانی روی زهره حداکثر از ۶ درصد بخار تشکیل شده‌اند. از این طریق، آن‌ها استنباط می‌کنند که فضای داخلی زهره بسیار خشک است و این سیاره هرگز قادر به حفظ اقیانوس مایع نبوده است.

یافته‌ی اخیر با رصدهای سطحی زهره که در مقایسه با زمین و مریخ، هیچ علائمی از فرسایش آبی را ندارد، سازگار است. همچنین با پژوهش‌های گذشته که از مدلسازی برای بررسی جو زهره استفاده کردند، سازگاری دارد.

البته نتیجه‌گیری پژوهشگران بدین معنی نیست که آب هرگز نمی‌توانست روی زهره وجود داشته باشد. مطالعه‌ای جدید روی یک شهاب‌سنگی مریخی نشان داد که زمین و سیاره سرخ احتمالا مقدار یکسانی آب در اوایل حیات منظومه شمسی دریافت کردند این یافته‌ نشانه‌ای از فراگیربودن مکانیزم انتقال آب است؛ اما انتقال آب با حفظ آب فرق دارد. کنستانتینو می‌گوید:

حتی اگر زهره زمانی زخایر عظیم آب داشت، براساس پژوهش ما، چنین آبی هرگز نتوانسته درون اقیانوس‌های آبی متراکم شود. درعوض، زهره‌ی آغازین جوی با مقدار زیادی بخار داشت. طی میلیاردها سال این بخار جوی دچار تفکیک نوری شد؛ فرآیندی که درجریان آن، مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن می‌شکند و هیدروژن سبک‌تر به‌تدریج به فضا می‌گریزد. این اتفاق باعث شکل‌گیری جو خشک کنونی زهره شد.

درصورتی‌که شرایط یادشده صحیح باشد، به این معنی است که سیاره‌های فراخورشیدی با جو شبیه به زهره احتمالا حداقل در زمان فعلی، از فرآیند جستجوی حیات در خارج از منظومه‌ی شمسی کنار گذاشته می‌شوند. بااین‌حال در صورت کشف حیات میکروبی در ابرهای زهره می‌توان در این‌ نتیجه‌گیری بازنگری کرد.

کنستانتینو می‌افزاید: «نبود اقیانوس‌های آبی در گذشته‌ی زهره نشان می‌دهد زهره هرگز شرایط لازم برای رشد و حفظ حیات مشابه زمین را تجربه نکرده است. هر گونه حیات احتمالی در جو زهره تحت شرایط کاملا متفاوتی شکل گرفته و شاید برای بقا در ابرهای سولفوریک اسید تطبیق یافته است. این احتمال هیجان‌انگیز است؛ زیرا می‌تواند حوزه‌ی زیست‌اخترشناسی را برای درنظر گرفتن شکل‌های حیاتی که در محیط‌های نامناسب و شدید رشد می‌کند، گسترش دهد.»

پژوهش در مجله‌ی نیچر استرونومی منتشر شده است.