Menu

چیزهایی که هنوز درباره‌ی تاریخچه‌ی آب، هوا و سنگ‌های ناهید نمی‌دانیم

چیزهایی که هنوز درباره‌ی تاریخچه‌ی آب، هوا و سنگ‌های ناهید نمی‌دانیم
دیجی کالا

حدود ۳۰ سال پیش، مأموریت ماژلان ناسا ظاهرا پرونده‌ی سیاره‌ی ناهید را بست اما اکنون، نسل جدیدی از ستاره‌شناسان فکر می‌کنند که هنوز چیزهای مهمی را ازجمله تاریخچه‌ی آب، هوا و سنگ‌ها، درباره‌ی آن نمی‌دانیم و این سیاره‌ی همسایه، سزاوار فرصتی دوباره برای کاوش است.

حتی در کنفرانس علوم ماه و سیاره‌ای (LPSC) که معمولا بر ماه، مریخ، سیارک‌ها و دنباله‌دارها تمرکز دارند، امسال کل یک روز سخنرانی به سیاره‌ی زهره اختصاص یافت. اما چرا خواهر زمین این روزها این‌قدر در کانون توجه است؟

پایان غیررسمی برنامه ناهید ناسا پس از تکمیل مأموریت ماژلان، بخشی از یک ناامیدی بود؛ به جای یک جنگل آغازین مملو از حیات بیگانه، منظره‌ای سخت‌گذر و بی‌ثمر را پیدا کرده بودیم. بنابراین مراکز تحقیقاتی سراسر جهان تمرکز خود را به مریخ معطوف کردند چون هرچند دورتر است، اما برای بازدید و مطالعه سیاره‌ی بسیار آسان‌تری به‌شمار می‌رود.

اخیرا اما علاقه به زهره دوباره افزایش یافته است. این تا حدی به دلیل داده‌های وضوح بالای تازه‌ی مدارگرد «ونوس اکسپرس» (Venus Express) آژانس فضایی اروپا (ESA) و مدارگرد «آکاتسوکی» (Akatsuki) ژاپن و تا حدودی به دلیل علاقه‌ی جامعه‌ی پژوهش سیارات فراخورشیدی است.

پیشرفت‌های علم مواد، کمک می‌کند تا ابزارهای الکترونیکی در شرایط گرم و اسیدی زهره برای مدت طولانی‌تری سالم بمانند و این موضوع مأموریت به این سیاره را امکان‌پذیرتر می‌کند. بر اساس این پیشرفت‌ها، امید اخترشناسان برای کاوش محیط جهنمی همسایه‌ی زمین و رازی که باید حل شود، افزایش یافته است.

مأموریت‌های تازه به زهره که اخیرا توسط ناسا، آژانس فضایی اروپا، سازمان فضایی هند و همچنین شرکت‌های خصوصی مانند راکت لب تأیید شده است، نشان‌دهنده‌ی رویکرد دوباره به این سیاره است که نوید پاسخگویی به انبوهی از پرسش‌ها را می‌دهد.

امسال در «روز ناهید» (Venus Day) پیش‌بینی خوبی از موضوعات مختلف در زمین‌شناسی، لرزه‌شناسی و علوم جوی ارائه شده که دانشمندان سیاره‌شناسی امیدوارند در سال‌های آینده در زهره کاوش کنند. برخی از این مطالعات به‌طور کامل بررسی شده‌اند، اما برخی دیگر در مراحل اولیه‌ی توسعه هستند.

آیا زهره اقیانوس داشته است؟

زهره هم‌اکنون غیرقابل سکونت است و بعید به‌نظر می‌رسد که هر شکلی از حیات، حتی سرسخت‌ترین آن‌ها، اکنون در آن‌جا زنده بمانند. اما برخی از مدل‌های اقلیمی نشان می‌دهند که سیاره‌ی همسایه‌ی ما احتمالا تا ۷۰۰ میلیون سال پیش قابل سکونت بوده است.

اگر این درست باشد، باید هنوز سرنخ‌هایی در فضای آن باقی مانده باشند. برای نمونه، با توجه به اینکه سیاره اکنون خشک است، اقیانوس‌های باستانی باید تبخیر می‌شدند. هنگامی که مولکول‌های آب از یک سیاره تبخیر می شوند، هیدروژن به راحتی به فضا فرار می‌کند در حالی که عنصر سنگین‌تر اکسیژن در اطراف سیاره می‌چسبد.

با وجود اینکه مقدار قابل توجهی از اکسیژن باقی‌مانده در جو زهره دیده نمی‌شود، اما «ساشا وارن» (Sasha Warren) و همکارانش از دانشگاه شیکاگو پیشنهاد می‌کنند که این سیاره ممکن است اکسیژن خود را در میان بازالت‌های جریان‌های گدازه پنهان کرده باشد. مدل آن‌ها از تاریخ جوی زهره، این احتمال را مطرح می‌کند که زمانی آب‌های سطحی در آنجا وجود داشته است.

وارن گفت: «این امکان وجود دارد که اکسیژن با سنگ‌های بازالت روی سطح واکنش داده باشد. بازالت آهن زیادی در خود دارد که می‌تواند با اکسیژن ترکیب شود و به‌طور بالقوه این عنصر را درون مواد معدنی موجود در پوسته به دام بیندازد. به همین ما امروز آن را در جو نمی‌بینیم.»

در حالی که سنگ‌های اکسیدشده احتمالا تا کنون در پوسته فرو رفته بودند و بدین ترتیب بنابراین از تشخیص مستقیم اکسیژن جلوگیری می‌کردند، مأموریت‌های آینده می‌توانند نشانه‌های غیرمستقیم تاریخ سطح را ببینند.ها

طرحی گرافیکی از اقیانوس‌های احتمالی باستانی سیاره‌ی ناهیدCredit: NASA

با این حال، مطالعه‌ی دیگری نشان می‌دهد که زهره هرگز آب زیادی نداشته است. «سدریک گیلمن» (Cedric Gillmann) و همکارانش از دانشگاه رایس یک مدل رایانه‌ای برای بررسی گذشته‌ی آب در این سیاره توسعه دادند که نشان می‌دهد چه زمانی و چقدر آب به سیاره رسیده و به کجا رفته است. این مدل شامل راه‌های رسیدن آب به سطح سیاره مانند خروج گازهای آتشفشانی و یا رسیدن توسط دنباله‌دارها، و همچنین راه‌های متعددی برای خروج آب از جو می‌شود.

به گفته‌ی گیلمن، سادگی نسبی مبادلات گاز زهره، در مقایسه با زمین، به تیم ما امکان داد که روند تحولات را به عقب برگرداند و تاریخ ناپایدار سیاره را بکاوند. محاسبات آن‌ها در نهایت نشان می‌دهد که اگر زهره دارای اقیانوس های باستانی بوده باشد، تنها یک‌دهم آب اقیانوس‌های امروزی زمین را دربر داشته است.

عوارض سطحی ناهید پیر هستند یا جوان؟

یکی دیگر از موضوعات بسیار مورد توجه، نوعی از عوارض سطحی زهره است که به نام «تسیرا» (Tesserae) شناخته می‌شود. برخی پیشنهاد کرده‌اند که این نواحی از سنگ‌های چین‌خورده و تغییر شکل یافته، قدیمی‌ترین پوسته‌ی حفظ‌شده‌ی زهره را نشان می‌دهند. در این صورت، ممکن است هر رویداد سراسری را که ناهید در گذشته‌ی خود متحمل شده است، روشن کنند.

اما یک مطالعه‌ی جدید، به سرپرستی «پل بیرن» (Paul Byrne) از دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس ادعا می‌کند که شکل‌گیری برخی از تسیراها ممکن است از نظر زمین‌شناسی به‌تازگی روی داده باشد و حتی می‌تواند ادامه داشته باشد.

تسیراها در ناهیدCredit: NASA / JPL

این موضوع از این جهت تعجب‌آور است که زمین و زهره هم‌سن هستند و ترکیبات مشابهی دارند، اما گوشته‌ی سیاره ما حداقل از دوره ژوراسیک، ساختارهای بزرگ‌مقیاسی مانند تسیراها نداشته است.

تیم برن بخش‌های بزرگی از تصاویر رادار سطحی را تجزیه‌وتحلیل کرد و نتیجه گرفت که حداقل در برخی مناطق، تسیراها نسبت به سطوح اطراف متمایز به‌نظر نمی‌رسند. در واقع، به‌نظر می‌رسد که آن‌ها بخشی از یک تغییر پیوسته هستند. برای نمونه جهت برخی از ویژگی‌های اطراف «اودا رجیو» (Ovda Regio) موازی با بافت تکتونیکی تسیرا در آنجاست و این یعنی هیچ مرز قابل تشخیصی بین آن‌ها وجود ندارد. این مشاهدات کنونی برای درک ما از چگونگی شکل‌گیری مناطقی با دشت‌های صاف، دشت‌های خط‌الرأسی و تسیراها در طول زمان، مشکل‌ساز است.

ما همچنین در مورد ترکیب تسیراها، که در تعیین قدمت سازندهای زمین‌شناختی بسیار مهم هستند، اطلاعی نداریم. این تحلیل جدید، علاوه بر اینکه ما واقعا نمی‌دانیم تسیراها از چه ساخته شده‌اند، این فرض را که آن‌ها اساسا باستانی هستند را زیر سؤال می‌برد. اما چرا زهره از نظر زمین‌شناختی جوان‌تر از زمین است؟

«ریچارد گیل» (Richard Ghail) عضو این تیم پژوهشی از دانشگاه رویال هالووی لندن در این زمینه خاطرنشان کرد: «ناهید ممکن است به دلیل اینکه در دمای ۴۵۰ درجه‌ی سانتی‌گراد زیر یک لایه‌ی ضخیم قرار گرفته است، کمتر خنک شود. علاوه بر ایت تکتونیک صفحه‌ای هم که فقط در زمین روی می‌دهد، در بازیافت گرمای هسته بسیار کارآمدتر است.»

بدین ترتیب مطالعات تحقیقاتی ارائه شده در LPSC نشان می‌دهند که حتی اساسی‌ترین پرسش‌های تاریخ ناهید همچنان باز هستند. آیا زهره‌ی باستان زمانی میزبان آب یا حتی اقیانوس‌هایی بوده است؟ آیا ساختارهای سطحی کنونی می‌توانند گذشته‌ی این سیاره را روشن کنند؟ اینها پرسش‌هایی هستند که مأموریت‌های آینده به سیاره‌ی خواهر ما به پاسخ آن‌ها کمک خواهند کرد.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از شرایط آب‌وهوایی و ساختاری سطح سیاره‌ی زهره Credit: NASA/JPL-Caltech

منبع: Sky&Telescope