شناسایی فسفین در زهره؛ هرآنچه باید درباره کشف نشانه احتمالی حیات در سیاره همسایه بدانید
ستاره‌شناسان درمیان ابرهای اسیدی زهره (ناهید)، گاز جالب‌توجهی را شناسایی کرده‌اند که پیش‌تر هرگز در این سیاره یافت نشده بود؛ ماده‌ای که به‌طرز چشم‌گیری می‌تواند نشانه‌ای از حیات در جهانی جهنمی باشد. وجود این گاز به‌اندازه‌ای کافی نیست که بتوان با اطمینان گفت زهره میزبان اشکال حیات است؛ اما این حقیقت که چنین ماده‌ای در ابرهای زهره وجود دارد، بیانگر وقوع اتفاقی در آنجا است که درک کاملی از آن نداریم.
ماده‌ی مورد بحث، گازی نامطبوع به‌نام فسفین است؛ مولکولی سمی و انفجاری با بوی ماندگار سیر و ماهی مرده. ستاره‌شناسان این گاز متعفن را درحالی یافتند که درمیان لایه‌ای از ابرهای زهره پنهان شده؛ نقطه‌ای که درجه‌ی حرارت آن تقریبا بسیار نزدیک به دمای سیاره‌ی ما است. آن‌ها آثار ناچیزی از فسفین را در ترکیب درحال چرخش ابرهای اسید سولفوریکی یافتند که زهره را احاطه کرده‌اند. دیوید کلمنتس، اخترفیزیکدان در امپریال کالج لندن و بخشی از تیم مسئول کشف تازه، مقدار یافت‌شده از فسفین را معادل چند قاشق غذاخوری در یک استخر شنا می‌داند.
بااین‌حال، به‌دلیل نحوه‌ی تشکیل فسفین روی زمین، یافتن حتی مقادیر اندک از این گاز در زهره شگفت‌انگیز است. فسفین می‌تواند به‌طور مصنوعی به‌دست انسان‌ها در محصولاتی نظیر فومیگانت‌ها (آفت‌کش) یا سلاح‌های بیولوژیکی تولید شود یا فرآورده‌ی جانبی طبیعی حیات باشد. این گاز را می‌توان درحالی در مرداب‌ها و باتلاق‌ها پیدا کرد که میکروب‌ها عامل تولید آن هستند. فسفین همچنین در روده‌های حیوانات یا فضولات به‌جامانده از آن‌ها یافت می‌شود. مهم‌تر از همه، فسفین روی زمین تقریبا به‌طور انحصاری مرتبط با حیات است و از این‌رو احتمال می‌رود کشف آن در زهره، نشانه‌ی وجود میکروب‌های شناور در ابرهای این سیاره باشد.
باوجوداین، احتمال دارد فسفین ناشی از وجود عامل دیگری باشد که هنوز برای ما ناشناخته است. تیمی بین‌المللی از پژوهشگران با نگارش مقاله‌ای در نشریه‌ی نیچر، تا حد امکان تلاش کردند تا توجیهات دیگری را برای این گاز یافت‌شده در زهره مطرح کنند. آن‌ها سناریوهایی نظیر وقوع صاعقه و بمباران شهابی روی سطح سیاره را مدلسازی کردند تا دریابند آیا چنین پدیده‌هایی می‌توانند مقدار فسفین پیداشده را تولید کنند یا نه. بااین‌حال، این توضیحات تاکنون با تولید فسفین روی زهره مطابقت نداشته‌اند. کلارا سوزا سیلوا، اخترفیزیکدان مولکولی در ام‌آی‌تی و یکی از نویسندگان مقاله می‌گوید: «به‌همین دلیل، شناسایی فسفین، کشفی شگفت‌انگیز است؛ زیرا این ماده باید از چیزی کاملا غیرمنتظره آمده باشد. در یک نقطه، قادر به ارائه‌ی توضیحی نیستید؛ مگر آنکه روش عجیبی برای ساخت فسفین روی سیاره‌های سنگی سراغ داشته باشیم و آن حیات است.»
ایده‌ی یافتن حیات روی زهره می‌تواند مضحک باشد؛ زیرا این سیاره، معنای جهنم را تجسم می‌کند. زهره زمینی بایر در احاطه‌ی جوی ضخیم از کربن دی‌اکسید است و دمای سطحی آن می‌تواند به نزدیکی ۵۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد برسد؛ به‌قدری داغ که سرب و اغلب فضاپیماها روی آن ذوب می‌شوند. ابرهای سنگین درحال چرخش به دور سیاره از قطرات اسید سولفوریک تشکیل شده‌اند و چنان اسیدی هستند که اصلا نمی‌توانیم با مقیاس pH خودمان آن را اندازه بگیریم. یانوش پتکوفسکی، اخترزیست‌شناس در ام‌آی‌تی و نویسنده‌ی مطالعه می‌گوید: «زهره به‌معنای واقعی کلمه میلیاردها برابر اسیدی‌تر از اسیدی‌ترین محیط زمینی است.»
دانشمندان برای شناسایی فسفین روی زهره از تلسکوپ جیمز کلرک ماکسول در هاوایی استفاده کردند.
بااین‌حال، ستاره‌شناسان احتمال بقای اشکالی از حیات را روی محیط بی‌رحم زهره و به‌طور مشخص در مرتفع‌ترین قسمت ابرهای سیاره درنظرگرفته‌اند. کارل سیگن، ستاره‌شناس معروف و هارولد موروویتز، زیست‌شناس، ایده‌ی یادشده را در سال ۱۹۶۷ مطرح کردند و ستاره‌شناسان از آن زمان تاکنون بر سر آن گمانه‌زنی کرده‌اند. دانشمندان برای یافتن حیات ناهیدی، بر بخش‌های تاریک درون ابرهای سیاره تمرکز کرده‌اند؛ مناطقی که نور فرابنفش را بیش از سایر قسمت‌ها جذب می‌کنند. اما توجیه احتمالی این تفاوت چیست؟ دانشمندان می‌گویند رگه‌های بزرگ از میکروارگانیسم‌های جاذب نور که همانند شکوفه‌های عظیم جلبک دریایی، در طول زمان متورم و کوچک می‌شوند. سانجی لیمائی، دانشمند سیاره‌شناس در دانشگاه ویسکانسین که توجیهی برای حیات روی زهره را پیشنهاد داده و در مطالعه‌ی تازه مشارکتی نداشته است، می‌گوید: «ایده‌ی یادشده مدت‌ها وجود داشته است؛ اما هیچ‌کس به‌طور جدی آن را بررسی نکرده بود تا اینکه ما چرخه‌ی حیاتی را برای باکتری پیشنهاد دادیم.»
یافتن شواهد محکم حیات روی جهانی خشن نظیر زهره، چالشی ویژه را پیش پا می‌گذارد. برخی کاوشگرهای فرستاده‌شده به زهره حین فرود روی سیاره ذوب شدند و هیچ‌کدام تاکنون هیچ شواهدی از حیات را پیدا نکرده‌اند. روی زمین، ستاره‌شناسان می‌توانند جو سیاره را از راه دور مطالعه کنند تا دریابند آیا هیچ مولکولی دراثر فرایند زیستی به‌وجود آمده است یا نه. جست‌وجو برای یافتن این گازها که با عنوان ردپاهای زیستی شناخته می‌شوند، یکی از بهترین روش‌ها برای تعیین وجود حیات احتمالی روی سیاره‌ای دیگر است.
فسفین به‌عنوان گازی جالب‌توجه ظاهر شده است. سوزا سیلوا و برخی از پژوهشگران مسئول کشف جدید به‌تازگی فسفین را به‌دلیل ارتباط آن با حیات زمینی به‌عنوان یک ردپای زیستی احتمالی معرفی کرده‌اند. بااین‌حال، این ارتباط هنوز به‌نوعی اسرارآمیز است. ما همچنان نمی‌دانیم دقیقا کدام باکتری، فسفین را روی زمین تولید می‌کند؛ اما برخی مطالعات آزمایشگاهی اشاره می‌کنند که جوامع میکروبی پیچیده می‌توانند یکی از منابع فعال به‌خصوص باشند. سوزا سیلوا می‌گوید: «ما نمی‌دانیم چرا حیات روی زمین این گاز را تولید می‌کند. بااین‌حال منطقی است که صرفا حیات تولیدکننده‌ی آن باشد؛ زیرا فسفین به‌خودی خود روی محیطی نظیر زمین ساخته نمی‌شود.»
با درنظرداشتن این نکته که صرفا حیات عامل تولید فسفین روی زمین است، تیمی بین‌المللی از پژوهشگران از دو تلسکوپ بزرگ زمینی به‌نام‌های تلسکوپ جیمز کلرک ماکسول در هاوایی و آرایه میلی‌متری بزرگ آتاکاما در شیلی استفاده کردند تا به‌دنبال ردپاهای زیستی احتمالی از فسفین در جو زهره بگردند. آن‌ها گاز مورد بحث را در غلظت ۵ تا ۲۰ بخش در میلیارد در جو سیاره پیدا کردند که درمقایسه با مقدار موجود روی زمین، درخورتوجه محسوب می‌شود.
بالقوه این امکان وجود دارد که کشف اخیر خارق‌العاده باشد؛ اما هیچ‌کس فعلا از «بیگانگان» حرفی نمی‌زند. جامعه‌ی نجوم پیش‌تر این مسیر را پیموده است و می‌داند تأیید وجود حیات به مشاهدات متعدد نیاز دارد. شاید مشهورترین مثال دراین‌باره، کشف احتمالی باکتری فسیل‌شده در شهاب‌سنگی مریخی در سال ۱۹۹۶ است که به انجام سخنرانی ازسوی رئیس‌جمهور وقت آمریکا منجر شد. اما با گذشت زمان، صحت این ادعا زیر سؤال رفت. ویکتوریا میدوز، اخترزیست‌شناس در دانشگاه واشنگتن که در مطالعه مشارکتی نداشته است، می‌گوید: «ما هنوز به‌نوعی در موقعیت انتظار و بررسی هستیم. تصور می‌کنم این کشفی بسیار جذاب است؛ اما قطعا باید بیشتر کاوش شود.»
اول، باید مطمئن شویم ماده‌ی کشف‌شده قطعا فسفین است. یافته‌ی جدید قطعیت بسیار بالایی ندارد و حتی پژوهشگران خود به این احتمال اذعان دارند که دی‌اکسید گوگرد نیز به‌عنوان گازی دیگر می‌تواند سیگنال یافت‌شده را توضیح دهد. درنتیجه، برای تأیید وجود فسفین، مشاهدات بعدی از جو زهره نیاز است. اگر کشف فسفین تأیید شود، پژوهشگران شروع به شناسایی منشا تولید آن می‌کنند. ممکن است معلوم شود که حیات حتی بهترین توضیح نیست. امکان دارد فسفین در ابرهایی با دمای متوسط یافت شده باشد؛ اما این ناحیه همچنان مکانی وحشتناک برای بقای حیات، حتی سرسخت‌ترین میکروارگانیسم‌ها است.
تصویری هنری از فضاپیمای کاوشگر زهره که آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا مأموریت آن را پیشنهاد داده است.
اگر معلوم شود حیات توضیح مناسبی است، کشف تازه می‌تواند شانس زهره را به‌منظور انتخاب به‌عنوان مکانی برای ملاقات در آینده به‌طور جدی افزایش دهد. زهره با وجود مجاورت با زمین، در طول دهه‌های گذشته عمدتا هدف جذابی برای کاوش‌های فضایی نبوده؛ درحالی‌که مریخ، دیگر همسایه‌مان توجهات بسیار بیشتری را جلب کرده است. تأیید وجود فسفین می‌تواند شکل‌گیری مأموریت‌های جدیدی را برای جستجوی ابرهای زهره تسریع کند. ملزومات این نوع مأموریت‌ها احتمالا به‌منظور اجتناب از آلوده‌سازی محیط زهره، سختگیرانه‌تر از گذشته خواهد بود.
یافتن شواهد محکم از حیات روی زهره، درک ما از خصوصیات سیاره‌ی سکونت‌پذیر را به‌طور کلی تغییر خواهد داد. ما درجریان جست‌وجو برای حیات در جهان‌های دوردست، بر سیاره‌هایی تمرکز کرده‌ایم که شباهت بسیار زیادی به زمین دارند؛ اما زهره ممکن است امکان گسترش ضوابط برای جستجوی حیات فرازمینی را گسترش دهد. سارا روگهایمر، اخترزیست‌شناس در آکسفورد که در پژوهش مشارکتی نداشته است، می‌گوید اگر میکروب‌های ناهیدی وجود داشته باشند، در آن صورت حیات واقعا متفاوت است و می‌تواند موجودات را در محیط‌هایی خلق کند که احتمالا هرگز انتظار نداشته‌ایم.»
درنهایت، همه‌چیز به این سؤال بازمی‌گردد: آیا ما تنها هستیم؟ میکروب‌های روی زهره ممکن است آنچنان چشم‌گیر نباشند؛ اما نشان می‌دهند که حیات می‌تواند در دو جهان درست درکنار یکدیگر تشکیل شود و فراوانی آن در عالم بسیار بیشتر از حد تصور ما باشد. بااین‌حال هر فرضی صحیح باشد، این کشف صرفا آغاز مسیری طولانی برای کاوش بیشتر زهره و سکونت‌پذیری احتمالی آن است. درحال‌حاضر، هیچ پاسخ مطمئنی وجود ندارد و ممکن است هرگز وجود نداشته باشد؛ زیرا به‌گفته‌ی کلمنتس، ادعاهای خارق‌العاده به شواهد خارق‌العاده نیاز دارند.