جدیدتر، زیرک‌تر، سریع‌تر: کاوشگر زهره نشانه‌های حیات را در ابرهای اسید سولفوریک جستجو می‌کند

جدیدتر، زیرک‌تر، سریع‌تر:

کاوشگر زهره نشانه‌های حیات را در ابرهای اسید سولفوریک جستجو می‌کند

اعتبار: CC0 Public Domain

سارا سیگر، استاد علوم سیاره‌ای در بخش زمین، جو و علوم سیاره‌ای MIT EAPS)) و محقق اصلی ماموریت‌های برنامه‌ریزی شده یافتن حیات در زهره می‌گوید: این یک راه جدیدتر، زیرکتر و سریعتر برای انجام علوم فضایی است.

اولین ماموریت قرار است در سال 2023 راه‌اندازی شود که توسط آزمایشگاه راکت مستقر در کالیفرنیا مدیریت و تامین مالی می‌شود. موشک الکترون این شرکت یک کاوشگر 50 پوندی را برای سفر پنج ماهه و 38 میلیون مایلی به زهره بر روی فضاپیمای فوتون خود می‌فرستد و همگی برای سه دقیقه از ابرهای ناهید عبور می‌کنند.

هدف کاوشگر  استفاده از یک ابزار لیزری است که مخصوص این ماموریت طراحی شده است و به دنبال شناسایی نشانه‌هایی است که نشان می‌دهد شیمی پیچیده‌ای در قطراتی رخ می‌دهد که در فرود کوتاه خود در مه با آن مواجه می‌شود. فلورسانس یا ناخالصی‌های شناسایی شده در قطرات می‌تواند نشان دهنده چیزی جالب‌تر از اسید سولفوریک باشد که ممکن است در آنجا موج بزند و این مهم را به این ایده اضافه کند که بخش‌هایی از جو زهره ممکن است قابل سکونت باشد.

سیگر می‌گوید: مردم مدت‌هاست که درباره مأموریت‌های زهره صحبت می‌کنند، اما ما مجموعه جدیدی از ابزارهای متمرکز و مینیاتوری را برای انجام کار خاص ارائه کرده‌ایم.

سیگر می‌گوید که در مقایسه با مریخ، زهره ‘خواهر و برادر نادیده گرفته شده اختر زیست‌شناسی است. آخرین کاوشگرهایی که وارد جو زهره شدند در دهه 1980 پرتاب شدند و توسط ابزار دقیق موجود در آن زمان محدود شدند(تکنولوژی قدیمی) و در حالی که ناسا و آژانس فضایی اروپا ماموریت‌هایی به ناهید را برای اواخر دهه برنامه‌ریزی کرده‌اند، هیچکدام به دنبال نشانه‌هایی از حیات نیستند.

این اسرار طولانی در زهره وجود دارد که ما واقعا نمی‌توانیم آنها را حل کنیم مگر اینکه مستقیماً به آنجا برگردیم. این ناهنجاری‌ها شامل سطوح قابل توجهی از اکسیژن. نسبتهای غیر قابل توضیح دی‌اکسیدگوگرد، اکسیژن و آب و وجود ذرات ابر با ترکیب ناشناخته است. جنجال‌برانگیزتراین موضوع این است که سیگر بخشی از تیمی بود که سال گذشته از کشف گاز فسفین در جو زهره خبر داد، گازی که روی زمین فقط توسط فرآیندهای بیولوژیکی و صنعتی تولید می‌شود.

اخترفیزیک‌دانان دیگر از آن زمان کشف فسفین را به چالش کشیده‌اند، اما سیگر می‌گوید این یافته در مجموع حرکت مثبتی را به مأموریت‌های زهره وارد کرده است. او می‌گوید: تمام بحث فسفین باعث شد مردم بیشتر به زهره علاقه‌مند شوند. این امر به مردم اجازه داد تا زهره را جدی‌تر بگیرند.

حالا با فسفین یا عدم وجود فسفین، مأموریت‌های برنامه‌ریزی‌شده بر جو زهره تمرکز خواهند کرد، زیرا این محیط زیستی است که به احتمال زیاد در این سیاره قابل سکونت است. در حالی که یک اثر گلخانه‌ای فراری سطح زهره را به یک منظره جهنمی بی‌آب تبدیل کرد که به اندازه کافی داغ بود تا سرب ذوب شود، ابرهای بالا در جو دمای مناسب برای زندگی را حفظ می کنند.

سیگر می‌گوید: اگر زندگی در زهره وجود داشته باشد، نوعی حیات از نوع میکروبی است و تقریباً به طور قطع در درون ذرات ابر قرار دارد.

با این حال، ابرهای زهره، اگرچه نسبتا معتدل هستند، اما چالش‌های دیگری را برای سکونت ایجاد می‌کنند. برای مثال، آنها عمدتاً از اسید سولفوریک غلیظ تشکیل شده‌اند که بیلیونها بار اسیدی‌تر از هر زیستگاهی بر روی زمین است. جو بیرون از ابرها نیز 50 تا 100 برابر خشک تر از صحرای آتاکاما در شیلی، به شدت خشک است.

برای ارزیابی قابلیت سکونت‌پذیری این ابرهای اسیدی و خشک، تیم گزارش مکتوب را بررسی کرد و تعدادی آزمایش را انجام داد. سیگر می‌گوید: ما تصمیم گرفتیم تا علم جدیدی را برای اطلاع رسانی به مأموریت انجام دهیم.

تیم بین‌المللی پشت این گزارش شامل محققانی از جورجیا تک، دانشگاه پردو، کال‌تک، و موسسه علوم سیاره‌ای بود و توسط Breakthrough Initiatives تامین مالی شد. علاوه بر سیگر، که تیم را رهبری می‌کرد، یانوش پتکوفسکی وابسته به تحقیقات MIT EAPS به عنوان معاون محقق اصلی نیز همکاری می‌کرد.

بر اساس نتایج تجربی، این گزارش حدس می‌زند که حیات می‌تواند به طرق مختلف در قطرات اسید سولفوریک باقی بماند که می‌تواند در داخل ویزیکول‌ لیپیدهای مقاوم به اسید قرار گیرد، یا می‌تواند اسید سولفوریک را با تولید آمونیاک خنثی کند که می تواند pH اسید سولفوریک را تا سطح قابل تحمل میکروب‌های اسید دوست روی زمین کاهش دهد. یا در تئوری، حیات ابری زهره می‌تواند به یک بیوشیمی متکی باشد که قادر به تحمل اسید سولفوریک و متمایز از هر چیزی روی زمین است.

در رابطه با خشکی، اگرچه جو به طور متوسط ​​ممکن است برای زندگی خیلی خشک باشد، اما ممکن است مناطق قابل سکونت با رطوبت نسبتاً بالا وجود داشته باشد.

بر اساس تحقیقات، این تیم همچنین محموله علمی را برای این ماموریت انتخاب کرد – که فقط به 1 کیلوگرم محدود شده بود. سیگر می‌گوید آن‌ها بر روی ابزاری به نام نفلومتر اتوفلورسینگ مستقر شدند، زیرا می‌توانست این کار را انجام دهد و کوچک و ارزان بود و برای جدول زمانی مأموریت می‌توانست به اندازه کافی سریع فشرده ساخته شود (مترجم: نفلومتری به پراکندگی و اندازه‌گیری تابش توسط ذرات گفته می‌شود).

هنگامی که کاوشگر در اتمسفر زهره قرار گرفت، این ابزار لیزری را به ذرات ابر می‌تابد و باعث می‌شود هر مولکول پیچیده درون آنها روشن یا فلورسانس شود. بسیاری از مولکول‌های آلی، مانند اسید آمینه تریپتوفان، دارای خواص فلورسنتی هستند.(تولید نور کند یعنی نور با طول موج معین جذب می‌کنند اما نور با طول موج متفاوت از خود گسیل می‌دهند.)

سیگر می‌گوید: «اگر ما فلورسانس را ببینیم، می‌دانیم که چیز جالبی در ذرات ابر وجود دارد. ما نمی‌توانیم تضمین کنیم که این مولکول آلی چیست، یا حتی مطمئن باشیم که یک مولکول آلی است.

این ابزار همچنین الگوی نور منعکس شده از قطرات را اندازه‌گیری می‌کند تا شکل آنها را تعیین کند. قطرات اسید سولفوریک خالص کروی هستند.

مترجم: مرتضی نادری‌فرد

منبع:

“Newer, nimbler, faster:” Venus probe will search for signs of life in clouds of sulfuric acid

by Massachusetts Institute of Technology DECEMBER 10, 2021

 https://phys.org/news/2021-12-nimbler-faster-venus-probe-life.html