اليوم كوكب الزهرة ليس مثل الأرض. وتصل درجات الحرارة إلى حوالي 860 درجة فهرنهايت ليلا ونهارا، وتطفو في غلافها الجوي سحب من حمض الكبريتيك.
لكن دراسة نشرت الخميس في مجلة علم الفلك الطبيعة يقترح أن كوكب الزهرة، في شبابه، ربما كان يمتلك سمة رئيسية تشبه الأرض: تكتونية الصفائح، إعادة التشكيل المستمر لأجزاء من القشرة الخارجية للكوكب.
وقال ماثيو بي. ويلر، عالم الكواكب في معهد القمر والكواكب في هيوستن الذي قاد البحث: “إحدى النتائج التي توصلت إليها هذه الدراسة هي أن كلا الكوكبين على الأرجح كان لهما صفائح تكتونية تعمل في نفس الفترة الزمنية تقريبًا”.
إذا كان هذا صحيحًا، فهذا يشير إلى أن كوكب الزهرة ربما كان يشبه الأرض بطرق أخرى. ربما تكون التفاعلات الجيوكيميائية للصفائح التكتونية قد دفنت الكثير من ثاني أكسيد الكربون الذي يجعل كوكب الزهرة جهنميًا للغاية اليوم.
وهذا يعزز فكرة أنه قبل بضعة مليارات من السنين، كان من الممكن أن يكون كوكب الزهرة مكانًا يمكن أن تزدهر فيه الحياة.
قال الدكتور ويلر: «إنه سيناريو محتمل جدًا». “وهذا يشير إلى أن كوكب الزهرة كان بالتأكيد أكثر برودة وكان هناك المزيد من الماء السائل في ذلك الوقت.”
لم يرصد الدكتور ويلر وزملاؤه في جامعة براون وجامعة بوردو أي كسور تشبه صدع سان أندرياس أو غيرها من العلامات المرئية لتكتونية الصفائح. وكانوا أكثر اهتماما بالهواء، وخاصة النيتروجين.
عندما تتشكل الكواكب الصخرية مثل الأرض والزهرة، يُحتجز النيتروجين في المعادن. ولكن أثناء الانفجارات البركانية، تذوب المعادن وتتفكك الروابط الكيميائية، مما يسمح للنيتروجين بالهروب إلى الغلاف الجوي، حيث يميل إلى البقاء.
قال الدكتور ويلر: “لذا أصبح النيتروجين حقًا أداة تشخيصية من هذا النوع” لفهم التاريخ التكتوني للكوكب.
ثم قام العلماء بإعداد عمليات محاكاة حاسوبية لاستكشاف نوعين من النماذج التكتونية. أحد هذه العناصر كان ما يسمى بالغطاء الراكد، والذي يصف عوالم مثل المريخ وقمر الأرض حيث القشرة الخارجية عبارة عن قشرة صلبة غير متحركة. وتبقى معظم الغازات محاصرة تحت القشرة الخارجية.
النموذج الثاني هو تكتونية الصفائح. على الأرض، يحدث حوالي 80% من النشاط البركاني على طول حواف وسط المحيط، حيث تتحرك الصفائح التكتونية بعيدًا وترتفع الصهارة. وهذا يطلق الكثير من الغاز في الغلاف الجوي.
ولو كان كوكب الزهرة يتمتع دائمًا بقشرة راكدة، كما هو الحال اليوم، فقد أشارت عمليات المحاكاة إلى أنه سيكون هناك نيتروجين أقل مما هو ملاحظ اليوم، أو 3.5٪ من الغلاف الجوي.
وكان التفسير الذي نجح هو مزيج من النموذجين: مرحلة مبكرة من تكتونية الصفائح التي أطلقت كميات وفيرة من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، تليها انحباس القشرة في غطاء راكد.
وقال العلماء غير المشاركين في البحث إن النتائج كانت موحية ولكنها ليست حاسمة.
وقال سيدريك جيلمان، عالم الكواكب في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا والذي لم يشارك في البحث، إن الورقة كانت مثيرة للاهتمام لكنه حذر من أنه “كما هو الحال مع جميع المنشورات القائمة على النماذج، فإنها تعتمد بشكل كبير على ما تم تضمينه وما تم حذفه. “.
قال جوزيف أورورك، أستاذ استكشاف الأرض والفضاء في جامعة ولاية أريزونا، إنه ربما لا يتطابق التاريخ الجيولوجي لكوكب الزهرة تمامًا مع الصفائح التكتونية المشابهة للأرض أو الغطاء الراكد المشابه لغطاء المريخ.
وقال: “ربما يكون كوكب الزهرة شيئًا خاصًا به، وهو وسيط بين الأرض والمريخ”.
هناك تفسير بديل مقترح يسمى نموذج الغطاء الإسفنجي الجوفي: تخترق الصهارة القشرة الخارجية، أو الغلاف الصخري، دون تقسيمها إلى صفائح تكتونية. وهذا يمكن أن يفسر السمات الدائرية التي تسمى الإكليل على سطح كوكب الزهرة، والتي يتم دفعها للأعلى بواسطة أعمدة من المواد الساخنة المتصاعدة من الوشاح.
وقال الدكتور أورورك: “إن الغلاف الصخري أكثر لزجة وله فواصل موضعية”.
وقال الدكتور ويلر إنه في نموذج الغطاء الإسفنجي الجوفي، فإن معظم الصهارة لا تصل إلى السطح أبدًا، وبالتالي قد لا تطلق نفاثات النيتروجين.
ومن المتوقع أن توفر المركبات الفضائية المتجهة إلى كوكب الزهرة في السنوات المقبلة بيانات جديدة مهمة للمساعدة في حل الألغاز. وأشار الدكتور أورورك إلى أنه كان قد ولد للتو عندما دخلت ماجلان، آخر مهمة لناسا هناك، المدار في عام 1990. وقال: “كان عمري حوالي 10 أيام”. “لذلك أنا متحمس لرؤية مهمات جديدة لكوكب الزهرة في حياتي.”
ستستخدم مركبة دافينشي الفضائية التابعة لناسا، والتي من المقرر إطلاقها مبدئيًا في عام 2029، مسبارًا مظلة لإجراء قياسات دقيقة للغازات في الغلاف الجوي، مما يوفر أدلة على النشاط البركاني الحالي.
ومن المقرر أن تقوم مهمة أخرى متوقعة لناسا، وهي فيريتاس، بإجراء قياسات تفصيلية لجاذبية الكوكب والتقاط صور عالية الدقة للسطح.
وقالت آنا جولشر، عالمة الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا: “سيساعدنا هذا حقًا في البحث عن حدود الصفائح المحتملة”.
وتخطط وكالة الفضاء الأوروبية أيضًا لإطلاق مهمة روبوتية، تسمى EnVision، لمساعدة العلماء على فهم سبب التباين الكبير بين الظروف على الأرض وكوكب الزهرة.
يمكن أن تساعد نماذج الكمبيوتر الخاصة بالدكتور ويلر أيضًا في تسليط الضوء على التاريخ الجيولوجي للكواكب التي تدور حول نجوم أخرى من خلال دراسة ما يتم اكتشافه في الهواء المحيط بها.
قال الدكتور ويلر: «كانت تلك هي الفكرة الأصلية للعمل، وسرعان ما تطورت لتصبح قادرة على شرح شيء ما عن كوكب الزهرة».
