میزبانی جو سیاره‌ی زهره از میکرواُرگانیسم‌ها
مجله علمی ایلیاد – اخترشناس‌های در جستجوی حیات بیگانه، تمام انواع سنگ‌ها را مورد بررسی قرار داده‌اند. به‌عنوان مثال، مریخ ویژگی‌های زمین‌شناسی‌ای دارد که نشان می‌دهد زمانی آب مایع زیرزمینی داشته است. دانشمندان اقیانوس‌های زیرزمینیِ قمرهای مشتری، یعنی «اروپا»، «گانیمد» و «کالیستو» و همچنین قمرهای انسلادوس و تیتان زحل را پناهگاه‌های ممکنی برای زندگی می‌دانند.
در حال حاضر، پژوهشگر دانشگاه ویسکانسین مدیسون، «سانجی لیمای» و همکارانش، ایده‌ای جدید را که حاکی از دیدگاهی جدید برای حیات فرازمینی است، بررسی می‌کنند. طبق گفته‌ی این گروه، ابرهای ارتفاع پایین سیاره‌ی زهره با ارتفاع بین ۵۰ تا ۴۷ کیلومتر، به دلیل شرایط مطلوب برای زندگی میکروبی، از جمله فشار ۱ اتمسفری و دمای متعادل ۶۰ درجه‌ی سلسیوس و وجود هواویزه‌های اسید سولفوریک، هدفی استثنائی برای کاوش است.
دکتر لیمای، نویسنده‌ی ارشد این مقاله که در مجله‌ی Astrobiology منتشر شده است، اظهار داشت: «زهره زمان زیادی را برای تکامل حیات در اختیار داشته است. برخی مدل‌ها حاکی از این است که این سیاره، زمانی از اقلیم قابل سکونت برخوردار بوده است و تا دو میلیارد سال دارای آب مایع بوده است. این مدت زمان، بسیار بیشتر از مدت زمانی است که در مریخ آب مایع وجود داشته است.»
دکتر «دیوید اسمیت»، پژوهشگر مرکز تحقیقاتی آمیس ناسا، افزود: «در روی زمین، میکرواُرگانیسم‌های زمینی می‌توانند وارد جو شوند و دانشمندان که از بالون‌های ویژه‌ی مجهز استفاده کردند، دریافتند که این میکرواُرگانیسم‌ها می‌توانند تا ارتفاعاتی به اندازه‌ی ۴۱ کیلومتر زنده بمانند.»
پروفسور «راکش موگول»، از دانشگاه ایالتی پلی تکنیک کالیفرنیا پومونا، گفت: «می‌دانیم که در سیاره‌ی ما حیات می تواند در شرایط بسیار اسیدی هم ادامه داشته باشد، می‌تواند از کربن‌دی‌اکسید استفاده کند و سولفوریک اسید تولید کند. جو ابری، بازتابنده و بسیار اسیدیِ زهره عمدتاً از کربن‌دی‌اکسید و قطرات آب حاوی سولفوریک اسید تشکیل شده است.»
تصویر شماتیکی که ایده‌های این گروه در مورد پتانسیل میکرواُرگانیسم‌ها برای زنده ماندن در ابرهای پایینیِ زهره را به‌طور خلاصه نشان می‌دهد. در این طرح، دماها و ارتفاع تقریبی روی محور سمت چپ و فشار تقریبی روی محور سمت راست نشان داده شده است؛ در حالی که توپوگرافی سطح نمایانگر نمای اغراق‌شده‌ی زهره است.
لایه‌ی ابر به وسیله‌ی ناحیه‌ی دودآلود زردرنگ بین ارتفاع ۷۲ تا ۴۷ کیلومتر نشان داده شده است و ضخامت‌ها و تیرگی‌های مختلف بیانگر تفاوت در بارگذاری جرم است. نقطه‌های سیاه در لایه‌ی ابر، هواویزه‌های سولفوریک اسید را نشان می‌دهد که قطر آن‌ها بین ۰.۲ میلی‌متر که در ارتفاعات ۹۰ کیلومتری، یافته می‌شوند تا ۲.۵ میلی‌متر و در ته لایه‌ی ابر تا ۳۶ میلی‌متر در مقادیر کمتر است. کاوشگرهای ونرا، هواویزه‌های زیر پایه‌ی ابر را نیز گزارش کرده‌اند.
مقادیر فرضی میکروبی موجود در ذرات لایه‌ی پایینیِ ابر با حباب‌های خط خطی و در نمایی درشت‌تر نشان داده شده است که مورفولوژی‌های مختلف میکروبیِ ممکن را نشان می‌دهد. این میکرواُرگانیسم‌ها می‌توانند با تثبیت کربن‌دی‌اکسید از طریق اکسیداسیون کمولیتوتروفیک یا فتوتروفیک ترکیبات آهن و سولفور و به وسیله‌ی متابولیسم دوتایی آهن-سولفور که با طرح واکنش آبی نشان داده شده است، به‌طور بالقوه‌ای زنده بمانند. محیط‌های میکروبی مبتنی بر ابر ممکن است از طریق امواج گرانشی باقی بمانند که به سمت بالا انتشار می‌یابند و سبب جریان‌های محیطیِ غربی روی توپوگرافی‌های مرتفع می‌شوند؛ امواج گرانشی، در بالای ابرها در حرارتی مادون قرمز در داده‌های مدارگرای آکاتسوکیِ JAXA شناسایی شده‌اند.
علاوه بر این، فعالیت فرازی ناحیه ابر پایینی ممکن است در طرف شب ادامه داشته باشد و در نتیجه منجر به تغییرات تیرگی و تفاوت در انتشارات گرمایی در لایه‌ی ابر شود که در نزدیکی مادون قرمز در داده‌های فضاپیمای اکسپرس ونوس سازمان فضایی اروپا و آکاتسوکی قابل مشاهده است. در نتیجه، طیف‌های ونوس می‌تواند شامل میکرواُرگانیسم‌های مبتنی بر ابر باشد که به‌طور خط خطی در دید بزرگ ذرات نشان داده شده است. طرح طیفی، ضریب بازگشت ونوس که از مشاهدات مختلف به دست آمده است و جذب نور خورشید که به وسیله‌ی آزمایشی منحصربه‌فرد در روز برآورد شده است و از تفاوت بین مدل ابر ویرا و طیف فضاپیمای مسنجر ناسا، محاسبه شده است را نشان می‌دهد. بر اساس قیاس‌های مشاهده‌شده توسط آکاتوسکی، جذب نور خورشید در واقع به طول موج‌های بسیار طولانی‌تر گسترش می‌یابد که با تغییر ضریب بازگشت با طول موج سازگار است.
قابلیت سکونت ابرهای زهره اولین بار در سال ۱۹۶۷ توسط زیست‌شناس، «هارولد مورویتز» و ستاره‌شناس مشهور، «کارل ساگان»، مطرح شد. چند دهه بعد، دانشمندان، «دیوید گرینسپون»، «مارک بولوک» و همکاران آن‌ها، این ایده را گسترش دادند.
مجموعه‌هایی از کاوشگرهای فضایی که بین سال‌های ۱۹۶۲ تا ۱۹۷۸ راه‌اندازی شدند، با حمایت از این مفهوم که جو زهره می‌تواند جای مناسب و محتملی برای حیات باشد، نشان دادند که شرایط دما و فشار در بخش‌های پایینی و میانی جو زهره، مانع از حیات میکروبی نمی‌شود. با این حال، شرایط زمینی روی این سیاره، نامساعد است، زیرا دماهای آن بالاتر از ۴۵۰ درجه‌ی سلسیوس است.
دکتر لیمای گفت: «در زهره برخی لکه‌های تاریک غنی از سولفوریک، با کنتراست ۳۰ تا ۴۰ درصد در UV، قابل مشاهده است که در طول موج‌های بلندتر خاموش می‌شوند. این لکه‌ها تا چند روز باقی می‌مانند، کنتراست و شکل آن‌ها دائماً تغییر می‌کند و به نظر می‌رسد که این تغییرات به مقیاس وابسته است.»
ذراتی که لکه‌های تیره را شکل می‌دهند، ابعادی تقریباً مشابه با ابعاد برخی باکتری‌های روی زمین دارند، اگرچه ابزارهایی که تا کنون جو زهره را نمونه‌برداری کرده‌اند، نمی‌توانند بین مواد آلی و غیرآلی تمایز قائل شوند. محققان می‌گویند: «این لکه‌ها می‌توانند چیزی شبیه به توده‌های جلبکی و خزه‌ای که به‌طور معمول در دریاچه‌ها و اقیانوس‌های زمین به‌وجود می‌آیند، باشند.» در جستجوی حیات فرازمینی، جوهای سیاره‌ای غیر از جو زمین، عمدتاً ناشناخته باقی مانده‌اند.
دکتر لیمای گفت: «احتمالی برای نمونه‌برداری از ابرهای زهره، روی صفحه ترسیم-پلت‌فرم مانورپذیر جوی زهره یا همان «VAMP» است؛ VAMP وسیله‌ای است که مانند هواپیما پرواز می‌کند، اما مانند بالون شناور است و می‌تواند تا مدت یک سال برای جمع‌آوری داده و نمونه، در لایه‌های ابر در هوا باقی بماند. چنین پلت‌فرمی می‌تواند شامل ابزارهایی مانند رامان لیدار، سنسورهای شیمیایی و هواشناسی و طیف‌سنج‌ها، باشد. همچنین می‌تواند نوعی حامل نوعی میکروسکوپِ قادر به شناسایی میکرواُرگانیسم‌ها نیز باشد.»
پروفسور موگول گفت: «در واقع ما باید به آنجا برویم و از ابرها نمونه‌برداری کنیم. زهره می‌تواند فصل جدید و هیجان‌انگیزی در اکتتشافات منظومه‌ی شمسی باشد.»
نوشته: SciNews
ترجمه: زهرا جهانبانی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: زهرا جهانبانی - مجله علمی ایلیاد