في العام الماضي ، أحدثت دراسة موجات من خلال الإشارة إلى أن مادة كيميائية تم اقتراحها كمؤشر محتمل للحياة كانت كذلك موجودة في جو كوكب الزهرة. في حين أن الظروف الجهنمية على سطح الكوكب تستبعد وجود أي نوع من الحياة هناك ، فقد ظل من الممكن وجود بيئة أكثر اعتدالًا في غيوم الكوكب ، فوق سطحه بكثير. وبالتالي ، فإن احتمال أن تشير المادة الكيميائية إلى وجود حياة لا يمكن استبعاده على الفور.
في الأشهر التي تلت ذلك ، باحثون آخرون رمي الشك على الادعاء بأن المادة الكيميائية كانت موجودة على الإطلاق. واليوم ، نُشر مقال يشير إلى أن الظروف في غيوم كوكب الزهرة لا تتوافق بأي حال من الأحوال مع الحياة ، حتى ولو كانت مشابهة من بعيد لتلك الموجودة على الأرض. على الرغم من أن درجات الحرارة في السحب هي بالفعل أكثر دفئًا ، إلا أنه لا يوجد ما يكفي من الماء لدعم الحياة ، ومعظم ما هو موجود في قطرات تتكون أساسًا من حامض الكبريتيك.
ضع الحدود
في مؤتمر صحفي أعلن فيه عن النتائج ، قال جون هالسورث من جامعة كوينز بلفاست إن العمل الجديد مستوحى من الاكتشاف الواضح للفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. لقد أدرك هو ومعاونوه أن مجالين من مجالات البحث قد اجتمعا لخلق وسائل أخرى لفحص النظرة المستقبلية للحياة على كوكب الزهرة. كانت إحداها عبارة عن دراسة للحياة في ظل الظروف القاسية على الأرض ، أجريت جزئيًا بواسطة جهد من وكالة ناسا لتحديد أفضل السبل لحماية المريخ من التلوث بواسطة المجسات التي نرسلها إلى هناك.
تم تجريب الثانية أيضًا بواسطة ناسا: لقد أرسلنا مجسات إلى الغلاف الجوي لكواكب معينة وقمنا بتصوير كواكب أخرى. على الرغم من أن هذه المجسات لم تبحث عن الحياة على وجه التحديد ، إلا أنها قدمت قياسات مباشرة لأشياء مثل درجة الحرارة والضغط ، والتي وضعت حدودًا لأشياء مثل كمية الماء في الغلاف الجوي وشكله. ‘ستتبنى.
فيما يتعلق بالزهرة ، حدد الإنسان كائنات حية قادرة على الحفاظ على التمثيل الغذائي ضمن حدود مختلفة: درجة الحرارة ، والحموضة ، والمحتوى المائي. نظرًا لأن درجة الحرارة تتغير مع الارتفاع ، فإن الأول يضع حدودًا للارتفاعات التي يمكن أخذها في الاعتبار. الأخيران مهمان لأن كوكب الزهرة يعتبر كوكبًا جافًا جدًا ، ولا تتولد غيومه عن طريق المياه المكثفة ، بل عن طريق وجود قطرات حمض الكبريتيك التي قد تحتوي على الماء.
حامل الرقم القياسي العالمي للبقاء على قيد الحياة في الظروف الجافة حاليًا هو فطر يتحمل الملح ، والذي يمكنه التمثيل الغذائي والخضوع لانقسامات خلوية مع وجود القليل جدًا من الماء. يقوم العلماء بتحديد كمية المياه المتوفرة بمقياس يسمى النشاط المائي. في ظروف بسيطة مثل الجو الرطب ، تكون نفس الرطوبة النسبية – كمية الماء الموجودة بالنسبة لأقصى كمية عند درجة الحرارة والضغط. ولكن يمكن أيضًا قياسه بطريقة تأخذ في الاعتبار أشياء مثل الأملاح الذائبة أو تكوين الجليد.
Pour l’extrême acide, il existe un microbe qui survit jusqu’à un pH de -0,06, ce qui équivaut à avoir de l’acide sulfurique pour un peu plus de 10 pour cent du poids de sa solution (le reste étant ماء).
ليس كل الغيوم تجلب المطر
تطبيق هذه المعلومات على الظروف على كوكب الزهرة يعطي نتائج قاتمة. بناءً على قياسات الغلاف الجوي ، قدر الباحثون أن الرطوبة النسبية للزهرة ستكون أقل من 0.4٪ ، أي أكثر من 100 مرة أقل من المستوى القياسي الذي يتحمله الكائن الحي على الأرض.
إذا افترضت أن الحياة على كوكب الزهرة ربما تكون قد طورت طرقًا لاستخراج الماء من الغلاف الجوي المتناثر ، فإن حمض الكبريتيك يصبح مشكلة كبيرة. حسب الباحثون أن القطرات التي تتشكل حول حامض الكبريتيك ستحتوي على القليل من الماء لدرجة أن تركيز حمض الكبريتيك بالوزن سيكون 78٪ كحد أدنى. ستتحول القطرات إلى حمض كبريتيك نقي تقريبًا مع القليل من الماء.
في هذه المرحلة ، تعد حموضة حامض الكبريتيك مشكلة أقل من قدرته على تحلل الجزيئات كيميائيًا لتكوين جزيئات ماء جديدة لتذوب. يتوفر عرض رسومي لهذه العملية بتنسيق هذا الفيديومما يدل على أن السكر يتحول إلى كربون نقي عند استخلاص الماء منه. يسرد مؤلفو المقال جميع المشكلات التي تخلقها: “حمض الكبريتيك يجفف الأنظمة الخلوية ، ويزيل الماء من الجزيئات الحيوية ، ويقلل من التفاعلات الكارهة للماء ، ويضر بسلامة غشاء البلازما.
مع استبعاد كوكب الزهرة ، يبحث الباحثون عن أجزاء أخرى من النظام الشمسي. تقع سحب المريخ في درجات حرارة أقل بكثير من النقطة التي توقف فيها التمثيل الغذائي تمامًا على الأرض ، بناءً على القياسات التي تم إجراؤها بواسطة المجسات التي مرت عبر غلافه الجوي. أي ماء موجود هو ثلج يتم قصفه بالأشعة فوق البنفسجية الكافية لتعقيمه. لذلك تم استبعاد سحب المريخ أيضًا.
والأرض والمشتري؟
من المحتمل أيضًا أن يكون الغلاف الجوي العلوي للأرض جافًا جدًا بحيث لا يدعم الحياة ، لكن الرطوبة النسبية للغلاف الجوي السفلي (التروبوسفير) يمكن أن تتراوح من صفر بالمائة إلى 100 بالمائة. ومع ذلك ، فإن معظم الغيوم في طبقة التروبوسفير سيكون لها نشاط مائي متوافق مع الحياة ، وهو ما يتوافق مع النتائج التي تفيد بأن مجموعة متنوعة من الميكروبات من المحتمل أن تنجو من الرحلات السحابية التي يقوم بعضها ببعضها.
أخيرًا ، يأتي أغرب اكتشاف من إلقاء نظرة على كوكب المشتري ، الذي زاره مسبار تم إيداعه خلال مهمة غاليليو. سقط المسبار في منطقة جافة من الغلاف الجوي للكوكب العملاق ، لكننا نعلم أن فرق السحب المختلفة يمكن أن تختلف في تركيبها ، وربما يكون بعضها رطبًا جدًا. الأمونيا هي وجود معقد ، ولكنها موجودة في الغالب على ارتفاعات أعلى من تلك التي تكون فيها درجات الحرارة ضمن النطاق المتوافق مع الحياة.
على الرغم من وجود العديد من أوجه عدم اليقين ، فإن الاستنتاج العام هو أنه من المحتمل أن يكون هناك ما يكفي من الماء لدعم الحياة على ارتفاعات حيث تتراوح درجات الحرارة من -30 درجة مئوية إلى 10 درجات مئوية.
هذا هى الحياة
لاحظ الباحثون أن هذا النهج نفسه يجب أن يساعدنا في فحص الحياة على ارتفاعات عالية عندما نبدأ في الحصول على تفاصيل الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية. ومع ذلك ، لن يخبرنا ذلك بأي شيء عن ظروف السطح (على الرغم من أنه يمكن استنتاج بعض منها من بيانات أخرى). قال هالسورث: “إن القدرة على تحديد إمكانية العيش المحتملة بناءً على ذلك تثيرني شخصيًا”.
الشيء الملحوظ الآخر هنا هو أنه ينطبق على الحياة كما نعرفها: ذات أساس مائي ، مع استخدام كثيف للهيدروكربونات ، وتفاعلات محبة للماء وكارهة للماء. تحتوي السوائل الأخرى على نقاط غليان وتجميد مختلفة جدًا ويمكن أن تعزز كيميائيات مختلفة جدًا. حتى يومنا هذا ، ليس لدينا ما يشير إلى أن الحياة قد تتشكل فيها ، لكنها لا تزال احتمالًا مثيرًا. كما قال كريس مكاي من مركز أبحاث أميس التابع لناسا في المؤتمر الصحفي ، “يأمل جزء مني أنه عندما نجد الحياة في مكان آخر تكون مختلفة حقًا.”
علم الفلك في الطبيعة ، 2021. DOI: 10.1038 / s41550-021-01391-3 (حول DOIs).
