مادة كيميائية غريبة في سحب كوكب الزهرة تتحدى التفسير. هل يمكن أن تكون علامة على الحياة؟

قد يبدأ اكتشاف الحياة خارج الأرض بشم ، نفحة من بعض المواد الكيميائية التي يكافح العلماء لتفسيرها دون استدعاء ميكروب غريب غامض. لقد حدثت هذه الخطوة الأولى على كوكب المريخ وعلى عدد قليل من الأقمار البعيدة ، والآن ، يقترح العلماء ، على كوكب الزهرة .



أعلن فريق من علماء الفلك اليوم (14 سبتمبر) أنه اكتشف البصمة الكيميائية للفوسفين ، والتي اقترح العلماء أنها قد تكون مرتبطة بالحياة ، في سحب الصخرة الثانية من الشمس . هذا الاكتشاف لا يضمن وجود الحياة على كوكب الزهرة ، لكن الباحثين يقولون إنه اكتشاف محير يؤكد على الحاجة إلى المزيد من المهمات إلى الكوكب الساخن الغازي المجاور.



قالت فيكتوريا ميدوز ، عالمة الأحياء الفلكية في جامعة واشنطن ، والتي لم تشارك في البحث الجديد ، لموقع demokratija.eu: `` أعتقد أن التفسير الذي يُحتمل أن يكون بسبب الحياة ، ربما ليس هو الشيء الأول الذي سأختاره ''.

متعلق ب: تنضم غيوم كوكب الزهرة إلى قائمة مختصرة من الأماكن للبحث عن حياة فضائية
أكثر:
أعظم أسرار كوكب الزهرة



صورة لكوكب الزهرة التقطتها اليابان

صورة لكوكب الزهرة التقطتها مركبة الفضاء اليابانية أكاتسوكي في 6 مايو 2016.(مصدر الصورة: ج.جريفز / جامعة كارديف ، ( CC BY 4.0 ))

لكنها قالت إنه اكتشاف مثير للاهتمام ، وهو اكتشاف يؤكد كيف نتغاضى عن جارنا. وتابعت: 'لدينا بعض الشرح لنفعله'. هذا الاكتشاف على وجه الخصوص هو مجرد تذكير آخر بمدى ما لم نتعلمه عن كوكب الزهرة.



يعتمد البحث الجديد على فكرة أنه على الرغم من أن سطح كوكب الزهرة يتحمل درجات حرارة شديدة وضغوط شديدة ، إلا أن الظروف تكون أقل قسوة في أعالي السحب. وقد أدرك العلماء أن الغلاف الجوي للأرض مليء بالحياة الصغيرة. فجأة، الميكروبات في البقعة الحلوة من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، حيث تحاكي درجات الحرارة والضغوط تلك الموجودة على الأرض ، لا تبدو غريبة جدًا.

الاكتشاف

أراد العلماء وراء البحث الجديد البحث عن الفوسفين. تساءل الباحثون مؤخرًا عما إذا كانت المادة الكيميائية يمكن أن تكون بصمة حيوية جيدة ، وهو مركب يستهدفه علماء الفلك في البحث عن الحياة. يجب أن يتحلل بسرعة في الغلاف الجوي الغني بالأكسجين ، مثل تلك الموجودة في الأرض والزهرة ، وعلى الأرض ، عندما لا يتم صنعه بواسطة العمليات الصناعية البشرية ، يبدو أنه يوجد بالقرب من أنواع معينة من الميكروبات.

أدركت جين جريفز ، عالمة الفلك بجامعة كارديف في المملكة المتحدة والمؤلفة الرئيسية للبحث الجديد ، أنه يمكنها استخدام تلسكوب تعرفه جيدًا للتحقق من وجوده في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، على حد قولها لموقع ProfoundSpace.org.



قالت غريفز إنها فكرت في ذلك الوقت: 'قد يكون البحث عنها في كوكب الزهرة أمرًا غريبًا حقًا ، لكن ليس من الصعب القيام به ولن يستغرق الأمر ساعات طويلة من وقت التلسكوب'. 'لماذا لا تجرِّب؟' لذلك ، في خمسة أيام منفصلة من صباح يونيو 2017 ، استخدم علماء الفلك تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل في هاواي للتحديق في كوكب الزهرة.

قالت غريفز إن الملاحظات بقيت بعد ذلك على جهاز كمبيوتر لمدة عام ونصف ، دون أن تتمكن من إيجاد الوقت لدراستها.

تلسكوب جيمس كلارك ماكسويل في هاواي ، الذي قام بالكشف الأولي عن الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.

تلسكوب جيمس كلارك ماكسويل في هاواي ، الذي قام بالكشف الأولي عن الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.(رصيد الصورة: Will Montgomerie / EAO / JCMT ، ( CC BY 4.0 ))

قالت: 'فكرت ، حسنًا ، قبل أن نتخلص من هذا بعيدًا ، سأحاول أخيرًا [تحليل البيانات]'. كان هناك هذا الخط ولن يختفي ، ويبدو أنه لم يعد خياليًا بعد الآن. لقد صدمت تمامًا.

هذا الخط عبارة عن شريط واحد من الطيف ، وهو رمز شريطي كيميائي يمكن للعلماء قراءته في ملاحظات التلسكوب للضوء. كل مادة كيميائية لها بصمة فريدة خاصة بها من الخطوط والمسافات الفارغة ؛ تطابق عدد كافٍ من الأسطر ويمكنك التعرف على مادة غامضة.

قالت ميدوز إن الملاحظات في البحث الجديد تركز على واحد فقط من الخطوط في الباركود الشريطي للفوسفين ، لذا فهي غير مقتنعة تمامًا بأن النتائج الجديدة تمثل تحديدًا قاطعًا للفوسفين.

قال ميدوز: 'حتى نتمكن من الحصول على قطعة أخرى من هذا الرمز الشريطي ... لا يمكننا التمييز بين نوع الباركود الذي ننظر إليه'. أعتقد أنهم يقدمون حجة جيدة لكونه فوسفينًا هناك ، لكنني أعتقد أنه ليس لديهم ما أعتبره اكتشافًا للبطولات الاربع حتى الآن.

لم يتطرق الباحثون إلى هذا الجانب بعد ، لكن غريفز وزملاؤها رتبوا لاستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمترات (ALMA) في مارس 2019 للبحث عن المادة الكيميائية مرة أخرى والتأكد من أن الاكتشاف لم يكن مجرد فواق تلسكوبي. .

تُظهر صورة جديدة لكوكب الزهرة وجهة نظر ALMA أثناء ملاحظاتها للبحث الجديد.

تُظهر صورة جديدة لكوكب الزهرة وجهة نظر ALMA أثناء ملاحظاتها للبحث الجديد.(رصيد الصورة: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) ، Greaves et al.)

جمعت ALMA بضع ساعات من البيانات ، والتي كشفت أيضًا عن المزيد من الفوسفين أكثر مما توقع العلماء - ليس كمية هائلة في المخطط الكبير للأشياء ، ولكن حوالي 20 جسيمًا من كل مليار ، وفقًا للبحث.

قال جريفز: 'لقد استعدت لخيبة الأمل ، لكنها كانت رائعة'.

هذه الوفرة هي فوسفين أكثر بكثير مما كانت تتوقع رؤيته. الطريقة التي تعمل بها ملاحظات التلسكوبات ، يجب أن تكون المادة الكيميائية أكثر من 30 ميلاً (50 كيلومترًا) فوق سطح كوكب الزهرة. هذا هو نفس الارتفاع تقريبًا الذي وصلت إليه ورقة بحثية حديثة مختلفة مع بعض المؤلفين المشاركين يقترح أن الحياة الميكروبية يمكن أن تعيش في شكل بوغ .

لذلك شرعت جريفز وزملاؤها في التفكير فيما قد يكون سببًا لكل ذلك الفوسفين: ربما تندلع البراكين أو صاعقة البرق ، أو ربما نيازك تذوب في الغلاف الجوي أو تسحب الرياح الجزيئات من سطح الكوكب. لكن أيا من هذه التفسيرات بدا كافيا بالنسبة لهم.

كالعادة ، لا يعني الكفاح من أجل تقديم المزيد من التفسيرات التقليدية أن العلماء يعتقدون أنهم وجدوا الحياة. لكن احتمال وجود حشرات فينوسية صغيرة أصبحت تدريجيًا أكثر منطقية - ويركز الباحثون على العالم المجاور لنا ويقولون أن هذا مهم ، سواء كانت هناك حياة حقيقية أم لا.

'إما أنها هوية خاطئة لكننا لا نعرف ما هي المادة الكيميائية ، أو بعض الكيمياء الغريبة التي لسنا على دراية بها - أو علم الأحياء ،' سانجاي ليماي ، عالم الغلاف الجوي في جامعة ويسكونسن ، ماديسون ، والذي لم يكن كذلك. شارك في البحث الجديد ، لموقع ProfoundSpace.org. إنها مسألة ما إذا كانت تبدو مثل البطة ، الدجالين مثل البطة ، تمشي مثل البطة ، هل تسميها حياة أم لا؟ لن نعرف حتى نذهب إلى هناك ونكتشف ذلك.

متعلق ب: صور كوكب الزهرة ، الكوكب الغامض المجاور

قابل الفوسفين الغامض

على الرغم من أن اكتشاف الفوسفين على كوكب الزهرة أمر محير ، إلا أن العلماء غير المشاركين في البحث الجديد يخشون من أنه يقوم ببعض القفزات الكبيرة ، حتى قبل الآثار الهائلة المحتملة لاكتشاف الحياة.

كان البعض غير مقتنع بأن الفوسفين كان بصمة موثوقة للكائنات الحية. جزيء الفسفور المفرد المحاط بثلاثة جزيئات هيدروجين ، على الأرض ، نادر وقصير العمر: بعض العمليات الصناعية تنتجه ، وهو مرتبط ببعض أنواع البكتيريا التي تعيش في بيئات غريبة بشكل خاص. يتحول بسرعة إلى الغلاف الجوي للأكسجين الغني بالأكسجين وينبغي أن يكون كذلك في كوكب الزهرة ، وهو أمر محير للعلماء الباحثين عن النفس الفضائي. لكن الإثارة بشأن الفوسفين قد تكون سابقة لأوانها.

قالت تيتيانا ميلوجيفيتش ، عالمة الكيمياء الحيوية بجامعة فيينا غير المشاركة في البحث الجديد ، لموقع ProfoundSpace.org: `` إن ارتباط الفوسفين بالعالم البيولوجي ضعيف للغاية ويحتاج إلى إثباته ببساطة عن طريق الذهاب إلى المختبر وإجراء التجارب ''. .

تجادل بأن الفوسفين تم العثور عليه فقط بالقرب من الميكروبات ، ولم ينتج بواسطته ، ويبدو أن المركب ينطلق من التحلل الكيميائي للمواد البيولوجية. لذا ، قبل أن يتمكن العلماء من استخدام الفوسفين كتصنيف حيوي محتمل ، يجب عليهم الدخول إلى المختبر وفهم حقًا ما إذا كانت الميكروبات تنتج الفوسفين ، وهي عملية يتطلع إليها العلماء. اكتمال المريخ لغاز الميثان قبل وقت طويل.

فنان

تصوير فنان للزهرة وجزيئات الفوسفين في الشكل الداخلي.(مصدر الصورة: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL-Caltech ، ( CC BY 4.0 ))

قال ماثيو باسيك ، عالم الأحياء الفلكية والكيمياء الجيولوجية في جامعة جنوب فلوريدا ، والذي عمل على قضايا ركوب الفوسفور ولكنه لم يشارك في البحث الجديد ، للأسف ، إن هذه التجارب ليست بهذه البساطة بالنسبة للفوسفين. قال باسيك: 'الفوسفين سيء نوعًا ما ، لذلك لا نحب اللعب به ، لذلك لا نفهم حقًا كيف يتم صنعه من خلال العمليات الطبيعية جيدًا'. لقد كان دائمًا نوعًا ما ينزل إلى خلفية كيمياء الفوسفور.

قالت غريفز إنها واثقة من أن الفوسفين هو بصمة حيوية على الأرض ، لكنها تأمل أن يتمكن المجتمع العلمي من إجراء هذه الأنواع من التجارب المعملية والبناء على عمل فريقها.

قد يكون لفكرة الفوسفين كتصنيف حيوي عيب قاتل آخر. كوكب الزهرة الآن هو رابع كوكب اكتشف العلماء الفوسفين: عملاقان غازيان والأرض. يظهر الاكتشاف الجديد مستويات الفوسفين على كوكب الزهرة مساوية لتلك الموجودة كوكب المشتري وزحل. وقال باسيك إن هذا أكثر وفرة بشكل ملحوظ - أكثر من 1000 مرة - مما هو موجود على الأرض.

وقال: 'بالنسبة للمكان الوحيد الذي من المحتمل أن يكون بيولوجيًا ، هناك الكثير منه حتى هناك'. 'لذلك من الغريب أنه إذا كانت البيولوجيا على كوكب الزهرة ، فإن هذا الكثير من الفوسفين يتولد لأسباب غريبة.'

إنه فينوس ، بعد كل شيء - جارنا الغامض.

المسافة تجعل العلم أصعب

تخطط جريفز وزملاؤها لمواصلة دراسة كوكب الزهرة من الأرض ، رغم أنها قالت إن وباء الفيروس التاجي قد تداخل مع تلك الملاحظات. قالت ميدوز إنها تأمل في التحليل الذي سيغطي بعض تلك الخطوط الأخرى في الباركود الفوسفين. وبالطبع يمكن إجراء بعض تحقيقات الفوسفين هنا في المختبرات.

لكن تفاصيل هذا اللغز الهائل ليست على الأرجح نوع الشيء الذي يمكن رؤيته بوضوح من سطح الأرض. وتميل المركبات الفضائية إلى الالتفاف حول كوكب الزهرة ، والحفاظ على مسافة آمنة من بيئاتها المعادية. يعد تصميم الآلات التي يمكنها تحمل السحب والسطح أمرًا صعبًا لدرجة أنه لم تغامر أي مركبة فضائية بالدخول إلى الغلاف الجوي منذ عقود.

وقال ليماي عن البحث الجديد: 'ينبغي أن تطلب من وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى النظر إلى الزهرة كهدف للتحقيق في علم الأحياء الفلكي ، مما يعني أنه يجب عليهم ضخ بعض الأموال في تطوير منصات جوية قادرة'.

صورة ملونة زائفة لكوكب الزهرة تم التقاطها بواسطة مركبة الفضاء أكاتسوكي.

صورة ملونة زائفة لكوكب الزهرة تم التقاطها بواسطة مركبة الفضاء أكاتسوكي.(رصيد الصورة: فريق مشروع JAXA / ISAS / Akatsuki ، ( CC BY 4.0 ))

لا يوجد نقص في الأفكار للاختيار من بينها عندما يتعلق الأمر بمهام الزهرة التي تحلم بها والتي يمكن أن تتعامل مع الجو ، سواء كان ذوقك يتحول إلى تصميمات أكثر تقليدية أو خيارات غير تقليدية مثل المناطيد أو البالونات أو مركبة فضائية مبنية تجارياً .

قال جيمس غارفين ، عالم الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ولاية ماريلاند ، والذي لم يشارك في البحث الجديد ولكنه الباحث الرئيسي في مهمة مسبار كوكب الزهرة التي تقوم ناسا بتقييمها: `` حان الوقت لاكتشاف كوكب الزهرة ''. موقع demokratija.eu. 'إذا تجاهلناها لفترة طويلة جدًا ، فقد نفتقد الغابة للأشجار ، وهذا لن يكون جيدًا أبدًا.'

يعتقد أن الهندسة قد استوعبت تحديات الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.

لقد حان الوقت للتفكير فيما يخبرنا به الجو داخل نفسه. قال غارفين إن هذا المختبر الجميل المجاور كان صعبًا بما يكفي لدرجة أننا تجاهلناه لمدة 35 عامًا. 'الجو نوع من الاتصال بنا ، يهمس في الليل ،' مرحبًا ، قد يكون لدي شيء يجب أن تفكر فيه. ' ونحن لم نكن.

تم وصف البحث في ورقة نشرت اليوم (14 سبتمبر) في مجلة Nature Astronomy.

أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى ميغان بارتلز على mbartels@demokratija.eu أو تابعها على Twittermeghanbartels. تابعنا على TwitterSpacedotcom وعلى Facebook.