لماذا أصبح كوكب الأرض صالحاً للحياة على عكس «توأمه»؟

لماذا أصبح كوكب الأرض صالحاً للحياة على عكس «توأمه»؟

الخميس - 8 شهر ربيع الأول 1443 هـ - 14 أكتوبر 2021 مـ
من المحتمل أن كوكب الزهرة لم يكن قادراً على دعم المحيطات (أرشيفية - رويترز)

قد يكون كوكب الزهرة أرضاً قاحلة شديدة الحرارة اليوم، لكن العلماء تساءلوا عما إذا كان الكوكب غير صالح لاستضافة الحياة منذ البداية. بينما أشارت الدراسات السابقة إلى أن كوكب الزهرة ربما كان يحتوي على المحيطات ذات مرة، فقد وجد بحث جديد عكس ذلك: من المحتمل أن كوكب الزهرة لم يكن قادراً على دعم المحيطات، وفقاً لشبكة «سي إن إن».

وقرر الباحثون أيضاً أن قصة مماثلة كان من الممكن أن تحدث على الأرض أيضاً لو كانت الأشياء مختلفة قليلاً. يُطلق على كوكب الزهرة، أقرب جيراننا من الكواكب، اسم «توأم الأرض»، بسبب التشابه في الحجم والكثافة بين كلا الكوكبين.

في حين أن الأرض هي مركز طبيعي للحياة، فإن كوكب الزهرة غير مؤهل لاستضافة الحياة مع غلافه الجوي السام بثاني أكسيد الكربون والذي يعتبر أكثف بـ90 مرة من غلافنا الجوي، وسحب حمض الكبريتيك ودرجات حرارة سطح تصل إلى 864 درجة فهرنهايت (462 درجة مئوية) - حار بدرجة كافية لإذابة الرصاص.

لفهم كيفية تحول هذين الكوكبين الصخريين بشكل مختلف تماماً، قرر فريق من علماء الفيزياء الفلكية محاولة محاكاة البداية، عندما تشكلت كواكب نظامنا الشمسي قبل 4.5 مليار سنة. استخدموا نماذج مناخية - على غرار ما يستخدمه الباحثون عند محاكاة تغير المناخ على الأرض - للنظر في الزمن إلى الوراء.




*بداية الأرض والزهرة

منذ أكثر من 4 مليارات سنة، كان كل من الأرض والزهرة مغطيين بالصهارة.

يمكن أن تتكون المحيطات فقط عندما تكون درجات الحرارة باردة بما يكفي لتتكثف المياه وتتساقط كمطر على مدى آلاف السنين. هكذا تشكل المحيط العالمي للأرض على مدى عشرات الملايين من السنين. من ناحية أخرى، ظل كوكب الزهرة يتمتع بالسخونة.

في ذلك الوقت، كانت شمسنا أخف بنسبة 25 في المائة مما هي عليه الآن. لكن هذا لم يكن كافياً لمساعدة كوكب الزهرة على البرودة، لأنه ثاني أقرب كوكب إلى الشمس. تساءل الباحثون عما إذا كان من الممكن أن تلعب الغيوم دوراً في مساعدة كوكب الزهرة على البرودة.

حدد نموذج المناخ الخاص بهم أن الغيوم ساهمت بالفعل، ولكن بطريقة غير متوقعة. تجمعت الغيوم على الجانب الليلي من كوكب الزهرة حيث لم تكن قادرة على حماية جانب النهار من الكوكب من الشمس. رغم أن كوكب الزهرة ليس محصوراً بشكل مدّي على الشمس، حيث يواجه جانب واحد من الكوكب دائماً النجم، إلا أن معدل دورانه بطيء للغاية.

بدلاً من حماية كوكب الزهرة من الحرارة، ساهمت الغيوم الجانبية الليلية في إحداث ظاهرة الاحتباس الحراري التي تحبس الحرارة داخل الغلاف الجوي الكثيف للكوكب وتبقي درجات الحرارة مرتفعة. مع هذه الحرارة المتسقة والمحجوزة، سيكون كوكب الزهرة حاراً جداً لدرجة لا يمكن أن تتساقط فيها الأمطار. بدلاً من ذلك، يمكن أن يوجد الماء فقط في شكله الغازي، بخار الماء، في الغلاف الجوي.

قال مارتن توربيت، مؤلف الدراسة الرئيسي والباحث في قسم علم الفلك بكلية العلوم بجامعة جنيف وعضو المركز الوطني للكفاءة في «ريسيرش بلانيتس» بسويسرا: «درجات الحرارة المرتفعة المصاحبة تعني وجود أي ماء في شكل بخار، كما هو الحال في ماكينة الضغط العملاقة التي تستخدم للطبخ».

*لماذا لم يحدث ذلك للأرض أيضاً؟

كان من الممكن أن تسير الأمور بنفس الطريقة بالنسبة للأرض لو كان كوكبنا أقرب قليلاً إلى الشمس أو لو كانت الشمس ساطعة في ذلك الوقت كما هي الآن.

ونظراً لأن الشمس كانت باهتة منذ مليارات السنين، كانت الأرض قادرة على التبريد بدرجة كافية من حالتها المنصهرة لتكوين المياه وإنشاء محيطنا العالمي. وكتب توربيت في رسالة بالبريد الإلكتروني أن الشمس الفتية الباهتة «كانت مكوناً رئيسياً لتشكيل المحيطات الأولى على الأرض».

وقالت إيملين بولمونت، المؤلفة المشاركة في الدراسة والأستاذة بجامعة جنيف، في بيان: «هذا انعكاس كامل في الطريقة التي ننظر بها إلى ما كان يُطلق عليه منذ فترة طويلة (مفارقة الشمس الصغيرة الخافتة)».

وتابعت: «لطالما اعتبرت عقبة رئيسية أمام ظهور الحياة على الأرض. ولكن اتضح أنه بالنسبة للأرض الشابة الساخنة، ربما كانت هذه الشمس الضعيفة في الواقع فرصة غير متوقعة».

في السابق، اعتقد العلماء أنه إذا كان إشعاع الشمس أضعف منذ مليارات السنين، فإن الأرض ستتحول إلى كرة ثلجية. بدلاً من ذلك، كان العكس هو الصحيح.

وتظهر النتائج مجموعة متنوعة من الطرق التي تطورت بها الكواكب الصخرية في نظامنا الشمسي.

كان محيط الأرض موجوداً منذ ما يقرب من 4 مليارات سنة. هناك أدلة على أن المريخ كان مغطى بالأنهار والبحيرات منذ 3.5 مليار إلى 3.8 مليار سنة. والآن يبدو أنه من غير المرجح أن يكون كوكب الزهرة قد دعم الماء السائل على سطحه.


سويسرا science سويسرا أخبار علوم الفضاء

اختيارات المحرر

فيديو