منوعات

لا يوجد ماء تقريبًا على كوكب الزهرة: دراسة جديدة قد تكشف السبب

اكتشف علماء الكواكب في جامعة كولورادو بولدر كيف أصبح كوكب الزهرة، جار الأرض الحارق وغير الصالح للسكن، جافًا للغاية.

تسد الدراسة الجديدة فجوة كبيرة فيما يسميه الباحثون “تاريخ الماء على كوكب الزهرة”. وباستخدام المحاكاة الحاسوبية، اكتشف الفريق أن ذرات الهيدروجين في الغلاف الجوي للكوكب كانت تتحرك نحو الفضاء من خلال عملية تعرف باسم “إعادة التركيب الانفصالي”، مما يجعل كوكب الزهرة يفقد حوالي ضعف كمية الماء كل يوم مقارنة بالتقديرات السابقة.

وسينشر الفريق نتائجه في 6 مايو في المجلة طبيعة.

يمكن أن تساعد النتائج في تفسير ما يحدث للمياه على العديد من الكواكب عبر المجرة.

وقالت إيرين كانجي، عالمة الأبحاث في مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء (LASP) والمؤلفة الرئيسية المشاركة في الورقة الجديدة: “الماء مهم حقًا للحياة”. “نحن بحاجة إلى فهم الظروف التي تدعم وجود الماء السائل في الكون، والتي ربما تكون قد أنتجت الحالة الجافة جدًا لكوكب الزهرة اليوم.”

وأضافت أن كوكب الزهرة جفت بصراحة. إذا أخذت كل مياه الأرض ونشرتها عبر الكوكب مثل المربى على الخبز المحمص، فستحصل على طبقة سائلة يبلغ عمقها حوالي 3 كيلومترات. إذا فعلت الشيء نفسه على كوكب الزهرة، حيث كل الماء محصور في الهواء، فسينتهي بك الأمر بـ 3 سنتيمترات فقط (1.2 بوصة)، وهي بالكاد كافية لتبلل أصابع قدميك.

وقال مايكل شافين، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة وعالم الأبحاث في LASP: “يحتوي كوكب الزهرة على مياه أقل بمقدار 100 ألف مرة من الأرض، على الرغم من أنه بنفس الحجم والكتلة”.

وفي الدراسة الحالية، استخدم الباحثون نماذج حاسوبية لفهم كوكب الزهرة باعتباره مختبرًا كيميائيًا عملاقًا، مع التركيز على التفاعلات المختلفة التي تحدث في الغلاف الجوي الدوامي للكوكب. تشير المجموعة إلى أن الجزيء المسمى HCO + (أيون يتكون من ذرة هيدروجين واحدة، وذرة كربون واحدة، وذرة أكسجين واحدة) الموجود في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة يمكن أن يكون سبب تسرب المياه من الكوكب.

بالنسبة إلى كانجي، المؤلف الرئيسي المشارك للبحث، تكشف النتائج عن أدلة جديدة حول سبب عدم إمكانية التعرف على كوكب الزهرة، الذي كان يبدو متطابقًا تقريبًا مع الأرض، الآن.

قال كانجي، الذي حصل على درجة الدكتوراه في علوم الفيزياء الفلكية والكواكب في جامعة كاليفورنيا في بولدر في عام 2023: “نحن نحاول فهم التغييرات الصغيرة التي حدثت على كل كوكب لدفعها إلى هذه الحالات المختلفة تمامًا”.

انسكاب الماء

وأشارت إلى أن كوكب الزهرة لم يكن دائمًا صحراء.

ويعتقد العلماء أنه منذ مليارات السنين، عندما تشكل كوكب الزهرة، تلقى الكوكب كمية من الماء تعادل ما تلقته الأرض. وفي مرحلة ما، حدثت الكارثة. تسببت سحب ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في أقوى ظاهرة دفيئة في النظام الشمسي، مما أدى في النهاية إلى رفع درجات حرارة السطح إلى 900 درجة فهرنهايت. وفي هذه العملية، تبخر كل ماء الزهرة إلى بخار وانجرف معظمه إلى الفضاء.

لكن هذا التبخر القديم لا يمكن أن يفسر سبب جفاف كوكب الزهرة كما هو اليوم، أو كيف يستمر في فقدان الماء في الفضاء.

وقال شافين: “على سبيل القياس، لنفترض أنني أفرغت الماء من زجاجة المياه الخاصة بي. ستظل هناك بضع قطرات متبقية”.

ومع ذلك، على كوكب الزهرة، اختفت أيضًا جميع القطرات المتبقية تقريبًا. المذنب، وفقًا للعمل الجديد، هو HCO+ بعيد المنال.

البعثات إلى كوكب الزهرة

وأوضح شافين وكانجي أنه في الغلاف الجوي العلوي للكواكب، يمتزج الماء مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين هذا الجزيء. وفي بحث سابق، أفاد الباحثون أن HCO+ يمكن أن يكون مسؤولاً عن فقدان الكثير من مياه المريخ.

وإليك كيفية عمله على كوكب الزهرة: يتم إنتاج HCO+ باستمرار في الغلاف الجوي، لكن الأيونات الفردية لا تعيش لفترة طويلة. تجد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الجوي هذه الأيونات وتتحد مرة أخرى لتقسيم الأيونات إلى قسمين. وفي هذه العملية، تتباعد ذرات الهيدروجين وقد تهرب إلى الفضاء بالكامل، مما يحرم كوكب الزهرة من أحد مكوني الماء.

في الدراسة الجديدة، حسبت المجموعة أن الطريقة الوحيدة لتفسير الحالة الجافة لكوكب الزهرة هي إذا كان الكوكب يحتوي على كميات أكبر من المتوقع من HCO+ في غلافه الجوي. هناك اختلاف في استنتاجات الفريق. لم يرصد العلماء مطلقًا وجود HCO+ حول كوكب الزهرة. يقترح شافين وكانجي أن السبب في ذلك هو أنه لم يكن لديهم مطلقًا الأدوات اللازمة لإلقاء نظرة جيدة.

في حين زارت عشرات البعثات المريخ في العقود الأخيرة، سافر عدد أقل بكثير من المركبات الفضائية إلى الكوكب الثاني من الشمس. لم يحمل أي منهم أدوات قادرة على اكتشاف HCO + الذي يغذي طريق الهروب الذي اكتشفه الفريق مؤخرًا.

وقال شافين: “أحد الاستنتاجات المفاجئة لهذا العمل هو أن HCO + يجب أن يكون في الواقع من بين الأيونات الأكثر وفرة في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة”.

ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، وضع عدد متزايد من العلماء أنظارهم على كوكب الزهرة. على سبيل المثال، تخطط مهمة دافينشي (التحقيق في الغلاف الجوي العميق للزهرة للغازات النبيلة والكيمياء والتصوير) التابعة لناسا لإسقاط مسبار عبر الغلاف الجوي للكوكب إلى السطح. ومن المقرر إطلاقه بحلول نهاية العقد.

لن يتمكن دافينشي أيضًا من اكتشاف HCO+، لكن الباحثين يأملون في أن تتمكن مهمة مستقبلية من الكشف عن جزء رئيسي آخر من تاريخ الماء على كوكب الزهرة.

وقال كانجي: “لم تكن هناك بعثات كثيرة إلى كوكب الزهرة”. “لكن المهام المخطط لها حديثًا ستعتمد على عقود من الخبرة الجماعية والاهتمام المتزايد بكوكب الزهرة لاستكشاف أقصى درجات الغلاف الجوي للكواكب وتطورها وقابليتها للسكن.”

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى