العثور على غازي الفوسفين والأمونيا

قبل أربع سنوات، واجه اكتشاف غير متوقع في سحب كوكب الزهرة لغاز يشير إلى وجود حياة جدلاً، حيث تعرض للتوبيخ في ملاحظات لاحقة لم تتطابق مع نتائجه، والآن، عاد نفس الفريق وراء ذلك الاكتشاف بمزيد من الملاحظات، التي قُدِمت لأول مرة في 17 يوليو الجاري في اجتماع للجمعية الفلكية الملكية في إنجلترا، وفي نهاية المطاف، ستشكل أساسًا لواحدة أو أكثر من الدراسات العلمية، وقد بدأ هذا العمل بالفعل.

ويقول الباحثون: 'إن البيانات تحتوي على دليل أقوى على وجود الفوسفين في سحب كوكب الزهرة، أقرب الكواكب إلينا'، ويُطلق على كوكب الزهرة أحيانًا التوأم الشرير للأرض، وهو مشابه لحجم كوكبنا، ولكنه يتميز بدرجات حرارة سطح يمكن أن تذيب الرصاص وسحب مصنوعة من حمض الكبريتيك المسبب للتآكل.

وأوضح ديف كليمنتس، محاضر في الفيزياء الفلكية في كلية لندن الإمبراطورية، أنه إذا كان هناك حياة على كوكب الزهرة تنتج الفوسفين، فلن يكون لدينا أي فكرة عن سبب إنتاجها له، وإذا كانت هناك حياة على كوكب الزهرة تنتج غاز الأمونيا، فلدينا فكرة عن سبب رغبتها في التنفس الأمونيا، وفقاً لشبكة 'سي إن إن'.

وعلى الأرض، 'الفوسفين' هو غاز سام ذو رائحة كريهة، ينتج عن تحلل المادة العضوية أو البكتيريا، في حين أن 'الأمونيا' هو غاز ذو رائحة نفاذة يحدث بشكل طبيعي في البيئة، وينتج أيضًا بشكل أساسي عن البكتيريا في نهاية عملية تحلل النفايات النباتية والحيوانية.

وقال كليمنتس: 'اكتُشِف الفوسفين في جو كوكب زحل، لكن هذا ليس أمرًا غير متوقع، لأن زحل هو عملاق غازي، وهناك الكثير من الهيدروجين في غلافه الجوي، لذلك فإن أي مركبات هيدروكربونية، مثل الفوسفين أو الأمونيا، هي ما تهيمن هناك'.الكواكب الصخرية

ومع ذلك، فإن الكواكب الصخرية مثل الأرض والزهرة والمريخ لها غلاف جوي تهيمن عليه الكيمياء الأكسجينية، لأنها لم يكن لديها الكتلة الكافية للحفاظ على الهيدروجين الذي كان لديها عندما تشكلت في الأصل، وقد هرب ذلك الهيدروجين، لذلك، فإن العثور على هذه الغازات على كوكب الزهرة أمر غير متوقع.

وبيّن 'كليمنتس' أنه وفقًا لجميع التوقعات الطبيعية، لا ينبغي أن تكون هناك، وقد اقتُرح الفوسفين والأمونيا كدليل على وجود حياة، بما في ذلك على الكواكب الخارجية؛ لذلك، فإن العثور عليهما في غلاف كوكب الزهرة الجوي أمر مثير للاهتمام على هذا الأساس أيضًا، وعندما نشرنا نتائج الفوسفين في عام 2020، كان ذلك مفاجئًا بشكل مفهوم.

وشككت دراسات لاحقة في النتائج، مشيرة إلى أن 'الفوسفين' كان في الواقع ثاني أكسيد الكبريت العادي، كما فشلت البيانات من أدوات أخرى غير تلك التي استخدمها فريق 'كليمنتس'- مثل مركبة 'فينوس اكسبرس' الفضائية، ومرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لوكالة 'ناسا'، ومرصد 'صوفيا' المحمول جواً الذي لم يعد موجودًا - في تكرار نتائج 'الفوسفين'.

ولكن 'كليمنتس' قال: 'إن بياناته الجديدة، القادمة من صفيف أتاكاما المليمتري الكبير، تستبعد أن يكون ثاني أكسيد الكبريت ملوثًا، وأن عدم وجود فوسفين من الملاحظات الأخرى يرجع إلى التوقيت، واتضح أن جميع ملاحظاتنا التي اكتشفت 'الفوسفين' تم الحصول عليها عندما انتقل غلاف كوكب الزهرة من الليل إلى النهار، وجميع الملاحظات التي لم تجد 'الفوسفين'، تم الحصول عليها عندما يتحرك الغلاف الجوي من النهار إلى الليل.

وأوضح 'كليمنتس' أن سحب كوكب الزهرة تتكون من قطرات، لكنها ليست قطرات مائية، هناك ماء فيها، ولكن أيضًا الكثير من ثاني أكسيد الكبريت المذاب لدرجة أنها تصبح حمض الكبريتيك المركز للغاية - وهو مادة شديدة التآكل يمكن أن تكون قاتلة للبشر عند التعرض الشديد لها، وأنه مركز لدرجة أنه، على حد علمنا، لن يكون متوافقًا مع أي حياة نعرفها على الأرض، بما في ذلك البكتيريا المحبة للظروف القاسية، التي تحب البيئات الحمضية للغاية.الأدلة الثابتة

وقالت جاين جريفز، أستاذة علم الفلك بجامعة كارديف في المملكة المتحدة: 'إن الشيء المثير وراء هذا الأمر هو أنه إذا كان هناك نوع من الحياة الدقيقة، التي تنتج الأمونيا، فسيكون ذلك طريقة رائعة لها لتنظيم بيئتها، ومن شأنه أن يجعل بيئتها أقل حموضة وأكثر قابلية للبقاء، إلى الحد الذي تكون فيه حمضية فقط مثل بعض أكثر الأماكن تطرفًا على الأرض - لذا فهي ليست مجنونة تمامًا'.

وبعبارة أخرى، فإن دور الأمونيا أسهل في الشرح من 'الفوسفين'، وقال 'كليمنتس': 'نحن نفهم سبب فائدة الأمونيا للحياة، ونحن لا نفهم كيف يتم إنتاج الأمونيا، تمامًا كما لا نفهم كيف يتم إنتاج الفوسفين، ولكن إذا كان هناك أمونيا هناك، فسيكون لها غرض وظيفي يمكننا فهمه'.

ومع ذلك، حذرت 'جريفز' من أن وجود كل من الفوسفين والأمونيا لن يكون دليلاً على وجود حياة دقيقة على كوكب الزهرة، لأنه لا توجد معلومات كثيرة مفقودة عن حالة الكوكب. وقالت: 'هناك الكثير من العمليات الأخرى التي يمكن أن تحدث، ونحن لا نملك أي حقيقة على الأرض لنقول ما إذا كانت هذه العملية ممكنة أم لا'، مشيرة إلى الأدلة الثابتة التي لا يمكن أن تأتي إلا من الملاحظات المباشرة من داخل غلاف الكوكب الجوي.

ومن وجهة نظر علمية، فإن البيانات الجديدة حول 'الفوسفين' و'الأمونيا' مثيرة للاهتمام، ولكنها تستدعي التفاؤل الحذر، حسبما قال خافيير مارتن-توريس، أستاذ علوم الكواكب بجامعة أبردين في المملكة المتحدة. وقاد دراسة نُشرت في عام 2021 شككت في نتائج الفوسفين وافترضت أن الحياة غير ممكنة في سحب كوكب الزهرة.

ولا يمكن للفهم الحالي للعلماء حول كيمياء الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، أن يفسر وجود الفوسفين، بحسب ما قالت الدكتورة كيت باتل، محاضرة في قسم الفيزياء وعلم الفلك بكلية لندن الجامعية، التي أضافت في رسالة بالبريد الإلكتروني: 'من المهم ملاحظة أن الفريق وراء قياسات الفوسفين لا يدعي أنه وجد حياة على كوكب الزهرة، وإذا كان الفوسفين موجودًا بالفعل على كوكب الزهرة، فقد يشير ذلك إلى وجود حياة، أو قد يشير إلى وجود كيمياء في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة لا نفهمها بعد'.

وبيّنت 'باتل' أن اكتشاف الأمونيا سيكون مثيرًا إذا تم تأكيده، لأن الأمونيا وحمض الكبريتيك لا ينبغي أن يكونا قادرين على التعايش دون وجود عملية - بركانية أو بيولوجية أو شيء لم يتم النظر فيه بعد - تدفع إنتاج الأمونيا نفسها، مضيفة أن كلا النتيجتين أوليتان فقط وتحتاجان إلى تأكيد مستقل، لكنهما تجعلان البعثات القادمة إلى كوكب الزهرة مثل مستكشف أقمار المشتري الجليدية.