چیزهایی که هنوز درباره تاریخچه آب، هوا و سنگ های ناهید نمی دانیم - وبلاگ یاهو

به گزارش وبلاگ یاهو، حدود 30 سال پیش، مأموریت ماژلان ناسا ظاهرا پرونده سیاره ناهید را بست اما اکنون، نسل جدیدی از ستاره شناسان فکر می نمایند که هنوز چیزهای مهمی را ازجمله تاریخچه آب، هوا و سنگ ها، درباره آن نمی دانیم و این سیاره همسایه، سزاوار فرصتی دوباره برای کاوش است.

حتی در کنفرانس علوم ماه و سیاره ای (LPSC) که معمولا بر ماه، مریخ، سیارک ها و دنباله دارها تمرکز دارند، سال جاری کل یک روز سخنرانی به سیاره زهره اختصاص یافت. اما چرا خواهر زمین این روزها این قدر در کانون توجه است؟

خاتمه غیررسمی برنامه ناهید ناسا پس از تکمیل مأموریت ماژلان، بخشی از یک ناامیدی بود؛ به جای یک جنگل آغازین مملو از حیات بیگانه، چشم انداز ای سخت گذر و بی ثمر را پیدا نموده بودیم. بنابراین مراکز تحقیقاتی سراسر دنیا تمرکز خود را به مریخ معطوف کردند چون هرچند دورتر است، اما برای بازدید و مطالعه سیاره بسیار آسان تری به شمار می رود.

اخیرا اما علاقه به زهره دوباره افزایش یافته است. این تا حدی به علت داده های وضوح بالای تازه مدارگرد ونوس اکسپرس (Venus Express) آژانس فضایی اروپا (ESA) و مدارگرد آکاتسوکی (Akatsuki) ژاپن و تا حدودی به علت علاقه جامعه پژوهش سیارات فراخورشیدی است.

پیشرفت های علم مواد، یاری می نماید تا ابزارهای الکترونیکی در شرایط گرم و اسیدی زهره برای مدت طولانی تری سالم بمانند و این موضوع مأموریت به این سیاره را امکان پذیرتر می نماید. بر اساس این پیشرفت ها، امید اخترشناسان برای کاوش محیط جهنمی همسایه زمین و رازی که باید حل گردد، افزایش یافته است.

مأموریت های تازه به زهره که اخیرا به وسیله ناسا، آژانس فضایی اروپا، سازمان فضایی هند و بعلاوه شرکت های خصوصی مانند راکت لب تأیید شده است، نشان دهنده رویکرد دوباره به این سیاره است که نوید پاسخگویی به انبوهی از پرسش ها را می دهد.

سال جاری در روز ناهید (Venus Day) پیش بینی خوبی از موضوعات مختلف در زمین شناسی، لرزه شناسی و علوم جوی ارائه شده که دانشمندان سیاره شناسی امیدوارند در سال های آینده در زهره کاوش نمایند. بعضی از این مطالعات به طور کامل آنالیز شده اند، اما بعضی دیگر در مراحل اولیه توسعه هستند.

آیا زهره اقیانوس داشته است؟

زهره هم اکنون غیرقابل سکونت است و بعید به نظر می رسد که هر شکلی از حیات، حتی سرسخت ترین آن ها، اکنون در آن جا زنده بمانند. اما بعضی از مدل های اقلیمی نشان می دهند که سیاره همسایه ما احتمالا تا 700 میلیون سال پیش قابل سکونت بوده است.

اگر این درست باشد، باید هنوز سرنخ هایی در فضای آن به جای مانده باشند. برای نمونه، با توجه به اینکه سیاره اکنون خشک است، اقیانوس های باستانی باید تبخیر می شدند. هنگامی که مولکول های آب از یک سیاره تبخیر می شوند، هیدروژن به راحتی به فضا فرار می نماید در حالی که عنصر سنگین تر اکسیژن در اطراف سیاره می چسبد.

با وجود اینکه اندازه قابل توجهی از اکسیژن به جای مانده در جو زهره دیده نمی گردد، اما ساشا وارن (Sasha Warren) و همکارانش از دانشگاه شیکاگو پیشنهاد می نمایند که این سیاره ممکن است اکسیژن خود را در میان بازالت های جریان های گدازه پنهان نموده باشد. مدل آن ها از تاریخ جوی زهره، این احتمال را مطرح می نماید که زمانی آب های سطحی در آنجا وجود داشته است.

وارن گفت: این امکان وجود دارد که اکسیژن با سنگ های بازالت روی سطح واکنش داده باشد. بازالت آهن زیادی در خود دارد که می تواند با اکسیژن ترکیب گردد و به طور بالقوه این عنصر را درون مواد معدنی موجود در پوسته به دام بیندازد. به همین ما امروز آن را در جو نمی بینیم.

در حالی که سنگ های اکسیدشده احتمالا تا کنون در پوسته فرو رفته بودند و بدین ترتیب بنابراین از تشخیص مستقیم اکسیژن جلوگیری می کردند، مأموریت های آینده می توانند نشانه های غیرمستقیم تاریخ سطح را ببینند.ها

با این حال، مطالعه دیگری نشان می دهد که زهره هرگز آب زیادی نداشته است. سدریک گیلمن (Cedric Gillmann) و همکارانش از دانشگاه رایس یک مدل رایانه ای برای آنالیز گذشته آب در این سیاره توسعه دادند که نشان می دهد چه زمانی و چقدر آب به سیاره رسیده و به کجا رفته است. این مدل شامل راه های رسیدن آب به سطح سیاره مانند خروج گازهای آتشفشانی و یا رسیدن به وسیله دنباله دارها، و بعلاوه راه های متعددی برای خروج آب از جو می گردد.

به گفته گیلمن، سادگی نسبی مبادلات گاز زهره، در مقایسه با زمین، به تیم ما امکان داد که فرایند تحولات را به عقب برگرداند و تاریخ ناپایدار سیاره را بکاوند. محاسبات آن ها در نهایت نشان می دهد که اگر زهره دارای اقیانوس های باستانی بوده باشد، تنها یک دهم آب اقیانوس های امروزی زمین را دربر داشته است.

عوارض سطحی ناهید پیر هستند یا جوان؟

یکی دیگر از موضوعات بسیار مورد توجه، نوعی از عوارض سطحی زهره است که به نام تسیرا (Tesserae) شناخته می گردد. بعضی پیشنهاد نموده اند که این نواحی از سنگ های چین خورده و تغییر شکل یافته، قدیمی ترین پوسته حفظ شده زهره را نشان می دهند. در این صورت، ممکن است هر رویداد سراسری را که ناهید در گذشته خود متحمل شده است، روشن نمایند.

اما یک مطالعه نو، به سرپرستی پل بیرن (Paul Byrne) از دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس ادعا می نماید که شکل گیری بعضی از تسیراها ممکن است از نظر زمین شناسی به تازگی روی داده باشد و حتی می تواند ادامه داشته باشد.

این موضوع از این جهت تعجب آور است که زمین و زهره هم سن هستند و ترکیبات مشابهی دارند، اما گوشته سیاره ما حداقل از دوره ژوراسیک، ساختارهای بزرگ مقیاسی مانند تسیراها نداشته است.

تیم برن بخش های بزرگی از تصاویر رادار سطحی را تجزیه وتحلیل کرد و نتیجه گرفت که حداقل در بعضی منطقه ها، تسیراها نسبت به سطوح اطراف متمایز به نظر نمی رسند. در واقع، به نظر می رسد که آن ها بخشی از یک تغییر پیوسته هستند. برای نمونه جهت بعضی از ویژگی های اطراف اودا رجیو (Ovda Regio) موازی با بافت تکتونیکی تسیرا در آنجاست و این یعنی هیچ مرز قابل تشخیصی بین آن ها وجود ندارد. این مشاهدات کنونی برای درک ما از چگونگی شکل گیری منطقه های با دشت های صاف، دشت های خط الرأسی و تسیراها در طول زمان، مشکل ساز است.

ما بعلاوه در خصوص ترکیب تسیراها، که در معین قدمت سازندهای زمین شناختی بسیار مهم هستند، اطلاعی نداریم. این تحلیل نو، علاوه بر اینکه ما واقعا نمی دانیم تسیراها از چه ساخته شده اند، این فرض را که آن ها اساسا باستانی هستند را زیر سؤال می برد. اما چرا زهره از نظر زمین شناختی جوان تر از زمین است؟

ریچارد گیل (Richard Ghail) عضو این تیم پژوهشی از دانشگاه رویال هالووی لندن در این زمینه اعلام نمود: ناهید ممکن است به علت اینکه در دمای 450 درجه سانتی گراد زیر یک لایه ضخیم قرار گرفته است، کمتر خنک گردد. علاوه بر ایت تکتونیک صفحه ای هم که فقط در زمین روی می دهد، در بازیافت گرمای هسته بسیار کارآمدتر است.

بدین ترتیب مطالعات تحقیقاتی ارائه شده در LPSC نشان می دهند که حتی اساسی ترین پرسش های تاریخ ناهید همچنان باز هستند. آیا زهره باستان زمانی میزبان آب یا حتی اقیانوس هایی بوده است؟ آیا ساختارهای سطحی کنونی می توانند گذشته این سیاره را روشن نمایند؟ اینها پرسش هایی هستند که مأموریت های آینده به سیاره خواهر ما به پاسخ آن ها یاری خواهند کرد.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از شرایط آب وهوایی و ساختاری سطح سیاره زهره

Credit: NASA/JPL-Caltech

منبع: Sky&Telescope