اكتشف علماء الفلك عنصرا نادرا - الفوسفين - في سحب كوكب الزهرة. على الأرض، يتم إنتاج هذا الغاز فقط في الصناعة أو ينبعث من البكتيريا التي تعيش في بيئة محدودة الأكسجين
[ترجمة د.نحماني موشيه]
اكتشف علماء الفلك عنصرا نادرا - الفوسفين - في سحب كوكب الزهرة. على الأرض، يتم إنتاج هذا الغاز فقط في الصناعة أو ينبعث من البكتيريا التي تعيش في بيئة محدودة الأكسجين
أعلن فريق دولي من علماء الفلك منذ فترة طويلة عن اكتشاف عنصر نادر - الفوسفين - في سحب كوكب الزهرة. على الأرض، يتم إنتاج هذا الغاز فقط في الصناعة أو ينبعث من البكتيريا التي تعيش في بيئة محدودة الأكسجين. تكهن علماء الفلك لعقود من الزمن بأن السحب العالية فوق كوكب الزهرة يمكن أن توفر موطنًا للبكتيريا. وقالت قائدة فريق البحث جين جريفز من جامعة كارديف في المملكة المتحدة، وهي أول فريق يرى طيف الفوسفين في الفضاء: "عندما رأينا التلميحات الأولى لوجود الفوسفين في طيف كوكب الزهرة، كانت الصدمة!". يتطلب التحقق من اكتشافهم استخدام خمسة وأربعين هوائيًا كجزء من تلسكوب متقدم موجود في تشيلي. رصد التلسكوب كوكب الزهرة عند طول موجي يبلغ حوالي ملليمتر واحد فقط، وهو طول موجي أطول بكثير مما يمكن للعين رؤيته - وهو طول موجي لا يمكن أن يفعله بفعالية سوى تلسكوب عالي الارتفاع.
ويقدر الفريق الدولي، الذي يضم باحثين من بريطانيا والولايات المتحدة واليابان، أن الفوسفين موجود في سحب كوكب الزهرة بتركيز منخفض، حوالي عشرين جزءًا فقط في مليار جزء. وبعد هذه الملاحظات، أجرى الباحثون حسابات لمعرفة ما إذا كانت هذه الكميات ناجمة عن عمليات طبيعية غير بيولوجية تحدث على الكوكب. بعض الحلول لهذا السؤال البحثي تشمل، من بين أمور أخرى، أشعة الشمس، أو المعادن المنبعثة في الهواء من سطح النجم، أو البراكين، أو البرق، ولكن لا يمكن لأي من هذه العوامل أن يخلق مثل هذه الكمية. ومن خلال الحسابات وجد أن هذه المصادر غير البيولوجية يمكن أن تنتج ما لا يقل عن عشرة آلاف من الكمية التي رصدها التلسكوب.
ومن أجل تكوين كمية الفوسفين (المكون من الهيدروجين والفوسفور) التي تمت ملاحظتها على سطح كوكب الزهرة، كان يتعين على الكائنات الموجودة خارج كوكب الأرض أن تعمل بعُشر طاقتها الإنتاجية فقط، وفقًا للباحثين. من المعروف أن البكتيريا الموجودة على الأرض قادرة على إنتاج الفوسفين: فهي تتغذى على الخميرة الموجودة في المعادن الموجودة في التربة، أو في المواد البيولوجية، وتضيف الهيدروجين وتطلق الفوسفين في النهاية. من المحتمل أن يكون أي كائن حي موجود على كوكب الزهرة مختلفًا تمامًا عن نظيره على الأرض، لكنه قد يكون أيضًا مصدرًا للفوسفين في الغلاف الجوي.
ورغم أن اكتشاف الفوسفين في سحب كوكب الزهرة جاء بمثابة مفاجأة، إلا أن الباحثين واثقون من اكتشافهم. "لحسن الحظ بالنسبة لنا، كانت الظروف في المرصد جيدة للتتبع عندما كان كوكب الزهرة لا يزال في زاوية مناسبة للأرض. وفي نهاية عملية معالجة معقدة، أدرك الباحثون أن ملاحظاتهم كانت دقيقة - امتصاص ضعيف للطول الموجي المقابل لغاز الفوسفين، عندما تضاء الجزيئات على خلفية السحب الأكثر دفئا تحتها"، كما يقول الباحث الرئيسي. . تم نشر نتائج البحث في 14 سبتمبر 2020 في المجلة العلمية طبيعة علم الفلك.
قام عالم آخر في فريق البحث سابقًا بالتحقيق في إمكانات غاز الفوسفين باعتباره "توقيعًا بيولوجيًا" للكائنات الحية التي توجد في بيئة خالية من الأكسجين أو محدودة على الكواكب المحيطة بالنجوم الأخرى، نظرًا لأن الكيمياء الطبيعية تنتج فقط كميات ضئيلة من الأكسجين هناك. ويوضح الباحث: "إن العثور على الفوسفين في كوكب الزهرة كان بمثابة مكافأة غير متوقعة! ويثير هذا الاكتشاف العديد من الأسئلة، مثل كيف يمكن لأي كائن حي أن يتواجد في ظروف كوكب الزهرة. توجد على سطح الأرض بكتيريا قادرة على البقاء في بيئات تحتوي على 5% من الأحماض، لكن سحب كوكب الزهرة تتكون بالكامل تقريبًا من الأحماض". ويعتقد فريق البحث أن اكتشافه مهم في ضوء حقيقة أن الباحثين يمكنهم استبعاد العديد من الطرق البديلة لإنتاج الفوسفين، لكنهم يعترفون بأن التحقق من إمكانية وجود "حياة" لا يزال يتطلب المزيد من البحث. وعلى الرغم من أن درجات حرارة السحب المرتفعة على كوكب الزهرة تصل إلى ثلاثين درجة مئوية، إلا أنها شديدة الحموضة - ما يقرب من تسعين بالمائة من حمض الكبريتيك - وهو ما يمثل تحديًا خطيرًا لقدرة أي نوع من البكتيريا على البقاء.
إذا ثبت أن المصدر بيولوجي، فستكون ثورة في علم الأحياء الفلكي
يوضح أحد الباحثين: "إن احتمال إنتاج الفوسفين في كوكب الزهرة من مصدر غير بيولوجي أمر غير مرجح بعد رؤيتنا الحالية لكيمياء الفوسفين في أجواء النجوم الصخرية. سيكون التحقق من وجود الحياة في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بمثابة إنجاز كبير في مجال علم الأحياء الفلكي؛ لذلك، من الضروري تعزيز هذه النتائج الرائعة بمساعدة التجارب النظرية والرصدية من أجل دحض احتمال أن الفوسفين الموجود في النجوم الصخرية قد يأتي من مصدر كيميائي مختلف عن الموجود على الأرض. قد تساعد الملاحظات الإضافية لكوكب الزهرة والنجوم الصخرية خارج نظامنا الشمسي في جمع أدلة حول كيفية إنتاج الفوسفين فيها والمساهمة في البحث عن علامات الحياة خارج كوكب الأرض.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
