اشکال حیات خنثی‌کننده اسید می‌توانند محیطی قابل زیست در ابرهای زهره ایجاد کنند

سیاره زهره با اتمسفر غلیظی از کربن‌دی‌اکسید و سطحی آنچنان داغ که سرب را ذوب می‌کند، بیابانی سوزان و خفه‌کننده است که در آن زندگی به شکلی که می‌شناسیم، نمی‌تواند وجود داشته باشد. ابرهای این سیاره نیز به همین شکل غیرقابل‌سکونت هستند و سیاره با قطراتی از اسید سولفوریک سوزآور که پوست را می‌سوزاند، پوشانده‌ شده است.

با‌این‌حال، مطالعه جدیدی از این ایده قدیمی حمایت می‌کند که اگر زندگی وجود داشته باشد، ممکن است در ابرهای سیاره زهره خانه کرده باشد. نویسندگان مطالعه از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT)، دانشگاه کاردیف و دانشگاه کمبریج مسیر شیمیایی را شناسایی کرده‌اند که از آن طریق، حیات می‌تواند محیط اسیدی سیاره زهره را خنثی کند و بسته‌های خودپایدار و قابل سکونتی را در ابرهای زهره ایجاد کند.

دانشمندان مدت‌ها است که در اتمسفر سیاره زهره، ناهنجاری‌های گیج‌کننده‌ای را مشاهده کرده‌اند. توضیح این نشانه‌های شیمیایی، مثلا نقاط متراکمی از اکسیژن و ذرات غیرکروی که شبیه قطرات گرد اسید سولفوریک نیستند، دشوار بوده است.

شاید گیج‌کننده‌ترین موضوع، حضور آمونیاک باشد. این گاز در دهه‌ی ۱۹۷۰ با شک و تردید تشخیص داده شد و به‌عقیده‌ی دانشمندان، نباید ازطریق هیچ فرایند شناخته‌شده‌ای روی زهره تولید شود.

به گزارش MIT News، پژوهشگران در مطالعه جدید مجموعه‌ای از فرایندهای شیمیایی را مدل‌سازی کردند و نشان دادند که اگر آمونیاک وجود داشته باشد، آبشاری از واکنش‌های شیمیایی را آغاز خواهد کرد که قطرات اسید سولفوریک اطراف را خنثی می‌کنند و همچنین می‌تواند بیشتر ناهنجاری‌های مشاهده‌شده در ابرهای سیاره زهره را توضیح دهد. درمورد منبع خود آمونیاک، نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که محتمل‌ترین توضیح، منشا زیستی است و نه منبع غیرزیستی مانند صاعقه یا فوران‌های آتفشانی.

فرضیه وسوسه‌انگیز جدید قابل آزمایش است و پژوهشگران فهرستی از نشانه‌های شیمیایی را برای مأموریت‌های آینده تهیه می‌کنند تا در ابرهای زهره اندازه‌گیری شود و درنهایت ایده آن‌ها را تأیید یا رد کند. سارا سیگر، یکی از نویسندگان مطالعه و استاد گروه علوم زمین، اتمسفر و سیاره مؤسسه فناوری ماساچوست می‌گوید:

هیچ حیاتی از نوعی که می‌شناسیم، نمی‌تواند در قطرات سیاره زهره زنده بماند. اما نکته مهم این است که شاید زندگی در آنجا وجود داشته باشد و محیط خود را به گونه‌ای تغییر دهد که قابل زیست باشد.

سال گذشته، دانشمندانی ازجمله سیگر و نویسندگان همکارش تشخیص فسفین را در ابرهای این سیاره گزارش کردند. روی زمین، فسفین گازی است که عمدتا ازطریق فعل‌و‌انفعالات زیستی تولید می‌شود. کشف فسفین روی سیاره زهره فضایی برای امکان حیات باقی می‌گذارد. اگرچه، این کشف مورد اعتراض و مخالفت قرار گرفت. سیگر می‌گوید: «تشخیص فسفین بسیار بحث‌برانگیز شد. اما فسفین موجب تجدید فعالیت پژوهشگرانی شد که این سیاره را مطالعه می‌کنند».

پل ریمر، نویسنده دیگر مطالعه، داده‌های حاصل از مأموریت‌های گذشته سیاره زهره را با هم ترکیب کرد. او در این داده‌ها ناهنجاری‌ها یا آثار شیمیایی را در ابرها شناسایی کرد که برای دهه‌ها بدون توضیح مانده بودند. علاوه بر حضور اکسیژن و ذرات غیرکروی، ناهنجاری‌های دیگر شامل سطوح غیرمنتظره‌ای از بخار آب و دی‌اکسیدگوگرد بود.

سیگر و همکارانش به این فکر کردند که آیا آمونیاک می‌تواند ناهنجاری‌ها را توضیح دهد. این گاز در دهه‌ی ۱۹۷۰، توسط کاوشگرهای ونرا ۸ و پایونیر ونوس به‌طور غیرقطعی در ابرهای سیاره زهره شناسایی شد. وجود آمونیاک یا NH3 معمایی حل نشده بود. سیگر می‌گوید:

نباید آمونیاک روی زهره وجود داشته باشد. هیدروژن به آن متصل است و هیدروژن بسیاری کمی در آن اطراف وجود دارد. هر گازی که به بافت محیطی خود تعلق نداشته باشد، مشکوک است که توسط زندگی ساخته شده باشد.

اگر پژوهشگران فرض کنند حیات منبع آمونیاک است، آیا این موضوع می‌تواند ناهنجاری‌های دیگر در ابرهای زهره را توضیح دهد؟ پژوهشگران در جستجوی پاسخ این سؤال، مجموعه‌ای از فرایندهای شیمیایی را مدل‌سازی کردند. آن‌ها دریافتند که اگر حیات به کارآمدترین راه ممکن آمونیاک تولید کند، واکنش‌های شیمیایی مرتبط به‌طور طبیعی اکسیژن تولید خواهند کرد.

وقتی آمونیاک در ابرها وجود داشته باشد، در قطرات اسید سولفوریک حل می‌شود و اسید را خنثی می‌کند و قطرات را نسبتا قابل سکونت می‌کند. ورود آمونیاک به قطرات موجب می‌شود از حالت کروی و مایع به حالت غیرکروی و دوغاب‌مانند تبدیل شوند.

وقتی آمونیاک در اسید سولفوریک حل می‌شود، این واکنش باعث می‌شود دی‌اکسیدکوگرد اطراف نیز حل شود. بنابراین، وجود آمونیاک می‌تواند بیشتر ناهنجاری‌های مشاهده‌شده در ابرهای سیاره زهره را توضیح دهد.

پژوهشگران همچنین نشان می‌دهند که منابعی مانند صاعقه، فوران‌های آتشفشانی و حتی برخورد شهاب‌سنگ نمی‌تواند ازنظر شیمیایی مقدار آمونیاک لازم برای توضیح این ناهنجاری‌ها را تولید کند. اگرچه، حیات ممکن است بتواند این کار را انجام دهد.

پژوهشگران خاطرنشان می‌کنند که اشکالی از حیات روی زمین (خصوصا در معده خودمان) وجود دارد که آمونیاک تولید می‌کنند تا محیط بسیار اسیدی اطراف را خنثی کرده و قابل زندگی کنند. سیگر می‌گوید: «محیط‌های بسیار اسیدی روی زمین وجود دارد که حیات در آن وجود دارد، اما شباهتی با محیط سیاره زهره ندارد، مگر اینکه حیات مقداری از آن قطرات را خنثی کند».

دانشمندان ممکن است در سال‌های آینده فرصتی برای بررسی وجود آمونیاک و نشانه‌های حیات در سیاره زهره داشته باشند، زیرا مجموعه‌ای از مأموریت‌های پیشنهادی با بودجه شخصی که سیگر پژوهشگر اصلی آن است، قرار است برای اندازه‌گیری آمونیاک و دیگر نشانه‌های حیات در ابرهای سیاره زهره انجام شود. سیگر می‌گوید: «سیاره زهره ناهنجاری‌های اتمسفری طولانی و غیرقابل توضیحی دارد که باورکردنی نیستند. این امر فضایی برای امکان وجود حیات باقی می‌گذارد.»