تصور جهانی مهمان نوازتر از نزدیکترین سیاره ما زهره دشوار است. زهره با جوی متراکم از دی اکسید کربن، سطحی آنقدر داغ که سرب، سوخته و زمین بایر خفه کننده را ذوب می کند، به هیچ وجه برای چیزی که زندگی می نامد مناسب نیست. ابرهای این سیاره نیز بی امان هستند و سطح آن را با قطرات سوزان اسید سولفوریک آبیاری می کنند که به راحتی می تواند پوست انسان را سوراخ کند.
با این حال، تحقیقات جدید از این ایده قدیمی حمایت می کند که اگر حیات در خارج از سیاره ما وجود داشته باشد، می تواند خانه ابرهای زهره باشد. نویسندگان این مطالعه از مؤسسه فناوری ماساچوست، کاردیف و کمبریج اخیراً یک مسیر شیمیایی را شناسایی کرده اند که از طریق آن زندگی می تواند محیط اسیدی زهره را خنثی کند و یک نقطه قابل سکونت در ابرهای آن ایجاد کند.
در جو زهره، دانشمندان مدت‌هاست که بر خلاف قطرات گرد اسید سولفوریک، ناهنجاری‌های گیج‌کننده‌ای مانند غلظت کم اکسیژن و ذرات غیرکروی را مشاهده کرده‌اند که توضیح آنها دشوار است. شاید گیج کننده ترین وجود آمونیاک باشد، گازی که به طور تجربی در دهه 1970 کشف شد و طبق گزارش ها، هیچ فرآیند شیمیایی شناخته شده ای در زهره تولید نمی شود.
اکنون دانشمندان در مطالعه جدید خود مجموعه‌ای از فرآیندهای شیمیایی را مدل‌سازی کرده‌اند تا نشان دهند که اگر آمونیاک واقعاً در منطقه وجود داشته باشد، می‌تواند مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی را ایجاد کند که قطرات اسید سولفوریک اطراف را خنثی می‌کند و همچنین بسیاری از ناهنجاری‌ها را خنثی می‌کند. آنچه مشاهده شد را توضیح دهید. ابرهای زهره در این مورد، نویسندگان همچنین پیشنهاد می کنند که منطقی ترین توضیح برای منبع آمونیاک ابرهای ناهید منشأ بیولوژیکی دارد، نه یک منبع غیر زیستی مانند رعد و برق یا فوران های آتشفشانی. به همین دلیل، این مطالعه به خوبی نشان می دهد که «زندگی می تواند محیط خود را در زهره ایجاد کند».
این فرضیه جدید برای آزمایش وسوسه انگیز است و محققان فهرستی از سیگنال های شیمیایی را برای ماموریت ها و اندازه گیری های آینده در ابرهای زهره ارائه می دهند تا آنها را تأیید یا رد کنند. سارا سیگر، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد کلاس علوم سیاره‌ای در موسسه فناوری ماساچوست، می‌گوید: «هیچ شکلی از حیات که ما می‌دانیم نمی‌تواند در قطرات اسید زهره زنده بماند. اما نکته اینجاست که شاید زندگی در این محیط ناسازگار وجود داشته باشد و بتواند محیط خود را تغییر دهد تا آن را زنده کند.
«زندگی زهره» سال گذشته زمانی که سیگر و همکارانش کشف «فسفین» در ابرهای سیاره را اعلام کردند، به یک عبارت محبوب تبدیل شد. در زمین، فسفین گازی است که عمدتاً از طریق فعل و انفعالات بیولوژیکی تولید می شود و کشف فسفین در زهره فضای جدیدی را برای امکان حیات فراهم می کند. با این حال، از آن زمان تاکنون، این کشف به طور گسترده مورد مناقشه قرار گرفته است. سیگر گفت: شناسایی فسفین در زهره بسیار بحث برانگیز شده است. اما این کشف مانند احیای افرادی بود که در حال مطالعه زهره بودند.
پل رایمر، یکی دیگر از نویسندگان اصلی این مطالعه، شروع به تحقیق در مورد داده های ماموریت های گذشته به زهره کرد. در این داده‌ها، او ناهنجاری‌ها یا علائم شیمیایی را در ابرها شناسایی می‌کند که برای دهه‌ها بدون توضیح باقی می‌مانند. علاوه بر وجود اکسیژن و ذرات غیر کروی، این ناهنجاری ها شامل سطوح غیرمنتظره بخار آب و دی اکسید گوگرد است. او ادعا می‌کند که مواد معدنی که از سطح زهره بالا می‌روند و به درون ابرها می‌روند، می‌توانند با اسید سولفوریک تعامل کنند و برخی از ناهنجاری‌های مشاهده‌شده را ایجاد کنند. ریمر این ناهنجاری ها را با گرد و غبار مرتبط می داند، اما برای ایجاد این ناهنجاری ها باید مقدار زیادی غبار وارد ابرها شود.
سیگر و همکارانش تعجب کردند که آیا می توان این ناهنجاری ها را با آمونیاک توضیح داد. در دهه 1970، این گاز توسط کاوشگرهای Venera 8 و Pioneer Venus به طور تجربی در ابرهای سیاره کشف شد. سیگر گفت: “آمونیاک نباید روی زهره باشد زیرا هیدروژن به آن متصل است و هیدروژن بسیار کمی در اطراف آن وجود دارد.” هر گازی که به محیط زیست تعلق ندارد به طور خودکار مشکوک به تولید حیات است.»
ابرهای زنده زهره
اگر بتوان زندگی در منبع آمونیاک سیاره را خشن فرض کرد، آیا این می تواند ناهنجاری های دیگر را در ابرهای زهره توضیح دهد؟ برای یافتن پاسخ این سوال، محققان مجموعه‌ای از فرآیندهای شیمیایی را مدل‌سازی کردند. آن ها دریافتند که اگر زندگی بتواند در این ابرها تا حد امکان آمونیاک تولید کند، واکنش های شیمیایی مرتبط به طور طبیعی اکسیژن تولید می کند. هنگامی که آمونیاک در ابرها وجود دارد، در قطرات اسید سولفوریک حل می شود و به طور موثر اسید را خنثی می کند و محیط را نسبتاً قابل سکونت می کند. ورود آمونیاک به قطرات شکل گرد و مایع قبلی آنها را به یک دوغاب نمک مانند و غیر کروی تبدیل می کند. هنگامی که آمونیاک در اسید سولفوریک حل می شود، واکنش باعث حل شدن دی اکسید گوگرد اطراف می شود.
حضور آمونیاک در واقع می تواند بیشتر ناهنجاری های عمده مشاهده شده در ابرهای زهره را توضیح دهد. محققان همچنین نشان داده‌اند که منابعی مانند رعد و برق، فوران‌های آتشفشانی و حتی فوران‌های شهاب‌سنگ نمی‌توانند مقدار آمونیاک مورد نیاز برای توضیح شیمیایی این ناهنجاری‌ها را تولید کنند، اما حیات می‌تواند. در واقع، این تیم اشاره می کند که اشکال حیات روی زمین، مانند معده خودمان، آمونیاک تولید می کنند تا محیط بسیار اسیدی را خنثی کرده و آن را قابل سکونت کنند.
سیگر می گوید: “محیط های اسیدی زیادی روی زمین وجود دارد که در آن حیات وجود دارد، اما شبیه زهره نیست، مگر اینکه چیزی وجود داشته باشد که بتواند اثر این قطرات را خنثی کند.” در طی چند سال آینده، دانشمندان ممکن است این فرصت را داشته باشند تا حضور آمونیاک و نشانه‌های حیات را با مأموریت‌های Venus Life Finder، مجموعه‌ای از ماموریت‌های خصوصی که در آن سیگار محقق اصلی است، مطالعه کنند. در این ماموریت ها که با کمک یک فضاپیمای ویژه انجام می شود، باید ابرهای زهره را جستجو کنند تا میزان آمونیاک و سایر نشانه های حیات مشخص شود. سیگر گفت: “زهره دارای ناهنجاری های طولانی و غیرقابل توضیح جوی است که باورنکردنی است.” اما این فرصتی برای زندگی باقی می گذارد.»