الفضاء والكون

ربما كان لكوكب الزهرة صفائح تكتونية شبيهة بالأرض منذ مليارات السنين


كوكب الزهرة اليوم ليس مثل الأرض. وتصل درجات الحرارة إلى حوالي 860 درجة فهرنهايت ليلا ونهارا، وتطفو في غلافها الجوي سحب من حمض الكبريتيك.

لكن دراسة نشرت يوم الخميس في مجلة Nature Astronomy تشير إلى أن كوكب الزهرة في شبابه ربما كان يمتلك سمة رئيسية تشبه الأرض: تكتونية الصفائح، إعادة التشكيل المستمر لأجزاء من القشرة الخارجية للكوكب.

وقال ماثيو بي ويلر، عالم الكواكب في معهد القمر والكواكب في هيوستن الذي قاد البحث: “إحدى النتائج التي توصلت إليها هذه الدراسة هي أنه من المحتمل جدًا أن يكون لدى كلا الكوكبين صفائح تكتونية تعمل في نفس الفترة الزمنية تقريبًا”.

إذا كان هذا صحيحًا، فهذا يشير إلى أن كوكب الزهرة كان من الممكن أن يكون مشابهًا للأرض بطرق أخرى. ربما تكون التفاعلات الجيوكيميائية للصفائح التكتونية قد دفنت الكثير من ثاني أكسيد الكربون الذي يجعل كوكب الزهرة جهنميًا للغاية اليوم.

وهذا يضيف مادة إلى فكرة أنه قبل بضعة مليارات من السنين، ربما كان كوكب الزهرة مكانًا يمكن أن تزدهر فيه الحياة.

قال الدكتور ويلر: «هذا سيناريو محتمل جدًا». “إنه يشير إلى أن كوكب الزهرة كان بالتأكيد أكثر برودة ومن ثم سيكون هناك المزيد من الماء السائل.”

لم يرصد الدكتور ويلر وزملاؤه في جامعة براون وجامعة بوردو أي كسور تشبه صدع سان أندرياس أو غيرها من العلامات المرئية لتكتونية الصفائح. وبدلاً من ذلك، نظروا إلى الهواء، وخاصة النيتروجين.

عندما تتشكل الكواكب الصخرية مثل الأرض والزهرة، يتم احتجاز النيتروجين في المعادن. ولكن في الانفجارات البركانية، تذوب المعادن وتتفكك الروابط الكيميائية، ومن ثم يمكن للنيتروجين أن يتسرب إلى الغلاف الجوي، حيث يميل إلى البقاء.

وقال الدكتور ويلر: “لذلك أصبح النيتروجين حقًا أداة تشخيصية من هذا النوع” لفهم التاريخ التكتوني للكوكب.

ثم قام العلماء بإعداد محاكاة حاسوبية لاستكشاف نوعين من النماذج التكتونية. أحدهما كان ما يسمى بالغطاء الراكد، والذي يصف عوالم مثل المريخ وقمر الأرض حيث تتكون القشرة الخارجية من قشرة صلبة غير متحركة. وتبقى معظم الغازات محاصرة تحت غطاء القشرة الخارجية.

النموذج الثاني هو تكتونية الصفائح. على الأرض، يحدث حوالي 80% من النشاط البركاني على طول التلال الوسطى للمحيط حيث تنتشر الصفائح التكتونية عن بعضها البعض وترتفع آبار الصهارة. وهذا يطلق المزيد من الغاز في الغلاف الجوي.

إذا كان كوكب الزهرة يمتلك دائمًا قشرة غطاء راكدة، كما يبدو الآن، فقد أشارت عمليات المحاكاة إلى وجود كمية نيتروجين أقل مما نلاحظه اليوم – 3.5% من الغلاف الجوي.

كان التفسير الذي نجح هو مزيج من النموذجين: مرحلة مبكرة من تكتونية الصفائح التي أطلقت كميات وفيرة من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، تليها القشرة التي انغلقت في غطاء راكد.

وقال العلماء غير المشاركين في البحث إن النتائج كانت موحية ولكنها ليست حاسمة.

وقال سيدريك جيلمان، عالم الكواكب في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا والذي لم يشارك في البحث، إن الورقة كانت مثيرة للاهتمام لكنه حذر من أنه “كما هو الحال مع جميع المنشورات القائمة على النماذج، فإنها تعتمد بشكل كبير على ما تم تضمينه وما تم حذفه”. “.

قال جوزيف أورورك، أستاذ استكشاف الأرض والفضاء في جامعة ولاية أريزونا، إنه ربما لم يكن التاريخ الجيولوجي لكوكب الزهرة متوافقًا تمامًا مع تكتونية الصفائح الشبيهة بالأرض أو الغطاء الراكد الشبيه بالمريخ.

وقال: “ربما يكون كوكب الزهرة هو الشيء الخاص به الذي يقع في الوسط بين الأرض والمريخ”.

أحد التفسيرات البديلة المقترحة يسمى نموذج الغطاء الاسفنجي الجوفي، حيث تتدخل الصهارة في القشرة الخارجية، أو الغلاف الصخري، دون تفتيتها إلى صفائح تكتونية. وهذا يمكن أن يفسر السمات الدائرية التي تسمى الإكليل على سطح كوكب الزهرة، والتي يتم دفعها للأعلى بواسطة أعمدة من المواد الساخنة المتصاعدة من الوشاح.

وقال الدكتور أورورك: “إن الغلاف الصخري أكثر لزوجة ويتميز بكسر موضعي”.

قال الدكتور ويلر أنه في نموذج الغطاء الاسفنجي الجوفي، فإن معظم الصهارة لا تصل إلى السطح أبدًا، وبالتالي على الأرجح لن تطلق تدفقات من النيتروجين.

ومن المفترض أن توفر المركبة الفضائية المتجهة إلى كوكب الزهرة في السنوات القادمة بيانات جديدة مهمة للمساعدة في حل الألغاز. وأشار الدكتور أورورك إلى أنه كان قد ولد للتو عندما دخلت ماجلان، وهي آخر مهمة لناسا هناك، المدار في عام 1990. وقال: “كان عمري حوالي 10 أيام”. “لذا فإنني أشعر بالإثارة لرؤية بعض المهام الجديدة لكوكب الزهرة في حياتي.”

ستستخدم مركبة دافينشي الفضائية التابعة لناسا، والتي من المقرر إطلاقها مبدئيًا في عام 2029، مسبارًا للمظلات لإجراء قياسات دقيقة للغازات الموجودة في الغلاف الجوي، مما يوفر أدلة على النشاط البركاني الحالي.

وهناك مهمة أخرى متوقعة لناسا، وهي فيريتاس، ستقوم بإجراء قياسات تفصيلية لجاذبية الكوكب والتقاط صور عالية الدقة للسطح.

وقالت آنا جولشر، عالمة الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا: “سيساعدنا ذلك حقًا في البحث عن حدود الصفائح المحتملة”.

وتخطط وكالة الفضاء الأوروبية أيضًا لإطلاق مهمة روبوتية، تسمى EnVision، لمساعدة العلماء على فهم سبب التباين الكبير بين الظروف على الأرض وكوكب الزهرة.

يمكن للنماذج الحاسوبية التي وضعها الدكتور ويلر أن تساعد أيضًا في تسليط الضوء على التاريخ الجيولوجي للكواكب التي تدور حول نجوم أخرى من خلال دراسة ما يتم اكتشافه في الهواء المحيط بها.

قال الدكتور ويلر: «كانت تلك هي الفكرة الأصلية للعمل، وسرعان ما انتقلت إلى القدرة على شرح شيء ما عن كوكب الزهرة».



المصدر

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى