الفلك

هل يؤثر البرق على الزهرة على التركيب الكيميائي للسحب؟

هل يؤثر البرق على الزهرة على التركيب الكيميائي للسحب؟

ثبت أن البرق يحدث على كوكب الزهرة بسبب وجود سحب حامض الكبريتيك. هل يؤثر هذا التفريغ الكهربائي المستمر والتحليل الكهربائي المحتمل على تكوين الغيوم على كوكب الزهرة على سبيل المثال ، حمض الكبريتيك الذي يتفكك إلى أيونات مثل أيونات الهيدروجين أو أيونات الكبريتات / ثنائي كبريتات أو يتحلل إلى أكاسيد الكبريت أو يتحول إلى أحماض الكبريت الأخرى؟

كان هناك سؤال عن space.SE الذي ناقش ما إذا كان حمض البيروكسيد الكبريتيك (H2س2ا8) الناتج عن التحليل الكهربائي لحمض الكبريتيك المركز (من البرق) يمكن استخدامه كوقود دافع. إذا كانت الأنواع قد تشكلت بالفعل في الغلاف الجوي ، فما مدى وفرتها؟ كم من هذا النوع موجود في الغلاف الجوي؟

هل البرق على كوكب الزهرة يتغير / يؤثر على التركيب الكيميائي للسحب؟ هل تؤثر على دورة الكبريت في كوكب الزهرة بأي شكل من الأشكال (بحيث يمكن أن تخلق المزيد من أنواع الكبريت الغريبة)؟


يبدو أن الملاحظات التي أجرتها العديد من المركبات الفضائية التي زارت كوكب الزهرة على مدار الأربعين عامًا الماضية تؤكد وجود عواصف رعدية في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. تشير الملاحظات الأخيرة التي أجراها Venus Express إلى أن تردد البرق وقوته مماثلة لتلك الموجودة على الأرض. أثناء حدوث العواصف ، سيؤدي ترسب الطاقة عن طريق البرق في مكونات الغلاف الجوي للزهرة إلى فصل الجزيئات على الفور إلى ذرات وأيونات وبلازما من درجات الحرارة المرتفعة في عمود البرق (> 30000 كلفن) وموجات الصدمة والحرارة المرتبطة بها ، وبعد ذلك هذه الذرات والأيونات سيتم إعادة تجميع شظايا من الجزيئات المحتوية على C ، O ، S ، N ، H أثناء فترة الهدوء لتشكيل مجموعات جديدة من الجزيئات. تشير تجارب الشرر والتفريغ إلى أن تأثيرات البرق على جزيئات الغلاف الجوي الرئيسية CO2 و N2 و SO2 و H2SO4 و H2O ستنتج أكاسيد الكربون وأكاسيد فرعية (CO.م، جنام) ، أكاسيد الكبريت (S.نيا سنام) ، الأكسجين (O2) ، عنصر الكبريت (S.ن) ، أكاسيد النيتروجين (NO ، N2O ، NO2) ، مجموعات حامض الكبريتيك (H.نسماx.آهنسماx على سبيل المثال HSO4.mH2وبالتالي4) ، أكاسيد الكبريت المتعددة ، السخام الكربوني وأنواع غريبة أخرى. في حين أن الكميات المتولدة في العواصف الرعدية ستكون أقل بكثير من تلك المشتقة من الكيمياء الضوئية ، يمكن أن تتراكم هذه الأنواع خلال العواصف في منطقة صغيرة وبالتالي قد تزيد تركيزاتها المحلية بشكل كبير. [...]

مصدر: م. ديليتسكي ، ك. بينز ، العواصف على الزهرة: الكيمياء التي يسببها البرق والمنتجات المتوقعة ، علوم الكواكب والفضاء ، المجلدات 113-114 ، 2015 ، الصفحات 184-192 ، 10.1016 / j.pss.2014.12.005


برق

برق هو تفريغ إلكتروستاتيكي يحدث بشكل طبيعي حيث تتساوى منطقتان مشحونة كهربائيًا ، سواء في الغلاف الجوي أو مع واحدة على الأرض ، مؤقتًا ، مما يتسبب في الإطلاق الفوري لما يصل إلى غيغاجول واحد من الطاقة. [1] [2] [3] قد ينتج عن هذا التفريغ نطاق واسع من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، من البلازما شديدة السخونة الناتجة عن الحركة السريعة للإلكترونات ، إلى ومضات الضوء المرئي اللامعة على شكل إشعاع الجسم الأسود. يتسبب البرق في الرعد ، وهو صوت من موجة الصدمة التي تتطور عندما تتعرض الغازات بالقرب من التفريغ لزيادة مفاجئة في الضغط. يحدث البرق بشكل شائع أثناء العواصف الرعدية بالإضافة إلى أنواع أخرى من أنظمة الطقس النشطة ، ولكن يمكن أن يحدث البرق البركاني أيضًا أثناء الانفجارات البركانية.

تشغيل الوسائط

تتميز الأنواع الثلاثة الرئيسية من البرق بمكان حدوثها: إما داخل سحابة رعدية واحدة ، أو بين غيمتين مختلفتين ، أو بين السحابة والأرض. يتم التعرف على العديد من المتغيرات الأخرى للرصد ، بما في ذلك "البرق الحراري" ، والذي يمكن رؤيته من مسافة بعيدة ولكن لا يسمع البرق الجاف ، والذي يمكن أن يتسبب في حرائق الغابات والبرق الكروي ، والذي نادرًا ما يتم ملاحظته علميًا.

يؤله البشر البرق لآلاف السنين. التعبيرات الاصطلاحية المشتقة من البرق ، مثل التعبير الإنجليزي "الترباس من الأزرق" ، شائعة عبر اللغات.


أنواع البرق

تعتبر صواعق البرق من السحابة إلى الأرض ظاهرة شائعة - يضرب حوالي 100 سطح الأرض كل ثانية - ومع ذلك فإن قوتها غير عادية. يمكن أن يحتوي كل مسمار على ما يصل إلى مليار فولت من الكهرباء.

يبدأ صاعقة البرق النموذجية من السحابة إلى الأرض عندما تتسابق سلسلة متدرجة من الشحنات السالبة ، تسمى القائد المتدرج ، إلى أسفل من قاع سحابة العاصفة نحو الأرض على طول قناة بسرعة 200،000 ميل في الساعة (300،000 كيلومتر في الساعة). يبلغ طول كل جزء من هذه الأجزاء حوالي 150 قدمًا (46 مترًا).

عندما تأتي الخطوة السفلية على بعد 150 قدمًا (46 مترًا) من جسم موجب الشحنة ، يتم مواجهتها من خلال اندفاع متسلق للكهرباء الموجبة ، يُسمى غاسل ، والذي يمكن أن يرتفع من خلال مبنى أو شجرة أو حتى شخص.

عندما يتصل الاثنان ، يتدفق تيار كهربائي حيث تطير الشحنات السالبة عبر القناة باتجاه الأرض ويتدفق وميض مرئي من خطوط البرق لأعلى بسرعة 200.000.000 ميل في الساعة (300.000.000 كم / ساعة) ، مما يؤدي إلى تحويل الكهرباء على شكل برق في هذه العملية.

بعض أنواع البرق ، بما في ذلك الأنواع الأكثر شيوعًا ، لا تترك السحب أبدًا ولكنها تنتقل بين مناطق مشحونة مختلفة داخل السحب أو بينها. يمكن أن تحدث أشكال نادرة أخرى بسبب حرائق الغابات الشديدة والانفجارات البركانية والعواصف الثلجية. البرق الكروي ، وهو كرة صغيرة مشحونة تطفو وتتوهج وترتد على طول غافلة عن قوانين الجاذبية أو الفيزياء ، لا تزال تحير العلماء.

حوالي واحد إلى 20 صاعقة صاعقة من السحابة إلى الأرض هي "برق موجب" ، وهو نوع ينشأ في قمم سحابة العواصف المشحونة إيجابًا. تعمل هذه الضربات على عكس تدفق الشحن لمسامير الصواعق النموذجية وهي أقوى بكثير وأكثر تدميراً. يمكن أن يمتد البرق الإيجابي عبر السماء ويضرب "من اللون الأزرق" على بعد أكثر من 10 أميال من سحابة العاصفة حيث ولدت.


خيارات الوصول

احصل على حق الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


'الدكتور. الفوسفين وإمكانية الحياة على كوكب الزهرة

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

على وجهها الحار المروع ، تبدو فكرة أن الزهرة يمكن أن تجعل منزلًا لطيفًا تبدو سخيفة. لكن يعتقد بعض العلماء أن السحب الأكثر اعتدالًا على الكوكب قد تصمد أمام الحياة. رسم توضيحي: إيلينا لاسي جيتي إيماجيس ناسا

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

كانت عالمة الفلك جين جريفز من جامعة كارديف وحدها في مكتبها عندما رأت الإشارة: بصمة من جزيء الفوسفين ، معلقة في البيانات التي التقطتها من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في عام 2017.

ربما لم تسمع أبدًا عن الفوسفين ، لذا لا تعرف لماذا قد يذهل وجوده على كوكب قريب عالم الفلك ، كما فعل غريفز. لكن بعض العلماء يعتقدون أن الفوسفين - هرم متواضع من ثلاث ذرات هيدروجين مرتبطة بالفوسفور - قد يكون بصمة حيوية مفيدة: علامة ، إذا رأيتها على سطح أرضي صلب ، الحياة قد يعيش هناك.

كان من الممكن ، على الرغم من عدم تأكيده ، أن يكون جريفز قد التقط للتو لمحة أولى عن كائنات فضائية. كانت تتجول في حالة ذهول.

كانت الساعة متأخرة وعاد الجميع إلى منازلهم. تقول: "لم يكن هناك حقًا أي شخص ليخبره". حذرًا من القفز إلى الاستنتاجات ، خنق حماسها وأمرت نفسها بالقيام بأشياء طبيعية ، للتركيز على أعمال المعيشة. لذلك تركت العمل وذهبت إلى محل البقالة. تتذكر قولها لنفسها في ذلك المساء في أواخر عام 2018: "يجب أن تجد طعامًا ، يجب أن تفعل شيئًا معقولاً ، يجب ألا تصطدم السيارة".

وتضيف: "كوني بريطانية ، كان علي أن أشتري مكونات الكاري". احتفال.

أمضت الأيام القليلة التالية في التحقق من أنها لم ترتكب أي خطأ. استمرت الإشارة ، التي بدت بالتأكيد مثل الفوسفين. واليوم ، بعد عدة أشهر من جمع البيانات وتحليلها ، أصدرت هي وفريق من زملائها الإعلان الرسمي: يبدو أن هناك فوسفينًا على كوكب الزهرة ، وحتى الآن لم يجدوا أي تفسير لسبب وجوده هناك - باستثناء ما يلي نتيجة الحياة على الزهرة.

هذا لا يعني هناك هو الحياة على كوكب الزهرة. قد تكون بعض العمليات غير البيولوجية غير المعروفة على الأرض قد أدت إلى تحول الجزيء إلى حيز الوجود. بعد كل شيء ، صرخ البشر "كائنات فضائية!" بسبب الكيمياء المشبوهة من قبل. ولكن في حين أن هناك الكثير من أعمال المتابعة التي يتعين القيام بها - العديد من التعقيدات أو التأكيدات أو الرفض التي يمكن أن تأتي وربما ستأتي - فمن الممكن أيضًا اليوم أن يتم تقديم البشر إلى الآخر النهائي.

على وجهها الحار المروع ، تبدو فكرة أن كوكب الزهرة قد يصنع منزلًا لطيفًا أمرًا سخيفًا. سطحه أكثر من 800 درجة فهرنهايت. وضغطها مماثل لما وجد على عمق 3000 قدم تحت المحيط الأرضي. إنه معدن للغاية هناك. لذلك المعدن يمكنك إذابة الرصاص. معدن لدرجة أن المركبات الفضائية التي أرسلها الإنسان تذوب وتنهار في غضون ساعات من هبوطها.

لكن العلماء تكهنوا بشأن حياة غريبة على كوكب الزهرة لعقود. يرجع ذلك جزئيًا إلى أن الكوكب لم يكن دائمًا على هذا النحو: ربما كان في يوم من الأيام يتباهى بالمحيط. كان من الممكن أن تنشأ الحياة مرة أخرى عندما كان الحي أجمل وتطور عندما حولت الظروف الكوكب إلى جحيم حقيقي. تطورت ، أي لتعيش في جزء بارد من الكوكب: الغيوم ، أكثر من 30 ميلًا فوق السطح ، حيث ينخفض ​​الضغط وتنخفض درجة الحرارة إلى الثمانينيات.

لا أحد غير كارل ساجان كتب في طبيعة, "ليس من الصعب بأي حال تخيل بيولوجيا أصلية في غيوم كوكب الزهرة." واستمر في تخيل نسخة واحدة من هذه الحياة: كائن يشبه ويتصرف مثل "المثانة العائمة" ، كيس جلدي من أنواع مملوءة بالهيدروجين ، يتمايل عبر الغيوم ، يجمع الماء والمعادن.

كان غريفز مفتونًا بإمكانية وجود حياة في الغلاف الجوي. تقول: "كانت لدي فكرة قديمة مفادها أنه يمكن أن يكون هناك موطن جوي على كوكب الزهرة". لقد سمعت أن الفوسفين كان علامة على الحياة على الأرض ، وتحديداً الحياة اللاهوائية ، التي لا تحتاج إلى أكسجين. ربما ، كما اعتقدت ، يمكنها التحقق من وجوده على هذا الكوكب المجاور المتعطش للأكسجين ، باستخدام تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل. كانت تجمع الضوء القادم من كوكب الزهرة وتبحث عن انحدار مميز في طيفه: قلة الضوء حول تردد معين ، مما يشير إلى أن جزيئات الفوسفين قد امتصت بعض الفوتونات أثناء مرورها عبر الغلاف الجوي.

لم تكن تتوقع ذلك في الواقع يرى هو - هي. ولكن يبدو أن هناك: خط مسطح على قطعة الأرض ، يتبعه هبوط عميق على شكل حرف V وخط مسطح آخر.

النتائج في متناول اليد ، واستهلاك الكاري ، طلبت من زميلها بول ريمر مقابلتها لتناول القهوة. قالت له: "لديّ هذا الشيء المجنون لأفعله في جو". وافق على المساعدة في بناء محاكاة الغلاف الجوي لفهم البيانات ، ووجهها في اتجاه صديق: كلارا سوزا سيلفا ، باحثة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وكما يقول جريفز الآن ، "خبير العالم الحقيقي في الفوسفين". إنها الشخص الذي ساعد في إنشاء الفوسفين باعتباره بصمة حيوية واعدة على الكواكب الأخرى ، أي الكواكب الخارجية. لذلك عندما أرسل لها جريفز بريدًا إلكترونيًا بشأن بيانات كوكب الزهرة ، اعتقدت سوزا سيلفا & # x27s في البداية أنها & quot ، هل هي متأكدة؟ "

ردت ، "هذا رائع!" ثم ، بالطبع ، خافت.

كانت جين جريفز تراجع البيانات القديمة عندما لاحظت وجود بصمة حيوية واعدة مختبئة على مرأى من الجميع - إشارة إلى أن شيئًا ما قد يكون على قيد الحياة على كوكب الزهرة.

تصوير: فرانشيسكا جونز

يعتبر الفوسفين ، من نواح كثيرة ، جزيء سوزا سيلفا. عندما التحقت بجامعة كوليدج لندن الجامعية ، كانت وظيفتها محاكاة أطياف الجزيئات - الإشارات التي تنتجها عبر الطيف الكهرومغناطيسي ، من موجات الراديو إلى الضوء المرئي. كل ذرة وجزيء لها طيف فريد يمتص ويصدر ظلالًا خاصة جدًا من الضوء. يطلق العلماء أحيانًا على طيف الجزيء بصمة الإصبع. قد يكون تخطيطها في المختبر مكلفًا وخطيرًا في كثير من الأحيان ، لذلك يعتمد العلماء على المحاكاة للحصول على الصورة الكاملة.

كانت سوزا سيلفا تساهم في مشروع فلكي يسمى ExoMol ، وهي قاعدة بيانات للأطياف يمكن للعلماء استخدامها لفهم المواد الكيميائية الموجودة في الفضاء. يكون مفيدًا بشكل خاص عندما يقوم علماء الفلك ببناء نماذج مثيرة للاهتمام من النجوم أو الأقزام البنية أو الكواكب الخارجية. كان نهجها هو التركيز على الخصائص الكمومية للمركب ، والتي تنشأ من الجسيمات دون الذرية والقوانين غير البديهية لميكانيكا الكم. لكن أي جزيء يجب أن تتعامل معه أولاً؟

اقترحت على مستشارها للدكتوراه "يمكنني أن أتخلص من الميثان". ناه ، قال.

"الأمونيا؟" تتذكر. أيضا لا.

اقترح بدلا من ذلك الفوسفين. بالكاد يعرف العلماء ما هي سماته الرئيسية ، ويمكن أن تكون أول من فك رموز تفاصيله. تقول: "لذلك بحثت في Google عن" الفوسفين ". كانت البداية.

إذا قمت بتكبير جزيء الفوسفين ، فإنه يشبه حامل ثلاثي القوائم للهاتف ، حيث تدعم أرجله الهيدروجينية فسفورًا واحدًا. لكن هذه الصورة اللطيفة تتناقض مع طبيعتها السامة: وفقًا لمركز السيطرة على الأمراض ، فإن الغاز "له رائحة الثوم أو الأسماك المتحللة" ، والأهم من ذلك أنه يمكن أن يقتلك - في الحلقة التجريبية من البرنامج التلفزيوني الخيالي سيئة للغاية، يقتل والتر وايت تاجر الميثامفيتامين عن طريق الحصول على بعض درجة الحموضة3.

الدليل السلكي للأجانب

بالإضافة إلى العثور على الفوسفين في أوكار الأدوية ، يمكنك العثور عليه في المستنقعات ، والمستنقعات ، وأمعاء الحيوانات (بما في ذلك الخاص بك) ، وبعض مواد التبخير. البكتيريا المتورطة في التحلل تنتجها. تقول سوزا سيلفا: في النظم البيولوجية الأرضية ، "كانت جميع تقارير اكتشافه قريبة من الحياة اللاهوائية". قبل ولادة سوزا سيلفا ، في سبعينيات القرن الماضي ، اكتشف العلماء الفوسفين العائم حول كوكب المشتري وزحل ، حيث تشكل في أعماق غلافهما الجوي ، حيث يكون الجو حارًا وضغط الهيدروجين مرتفعًا - مما أدى إلى صنع الفوسفين غير البيولوجي. هذه الأنواع من الظروف القاسية لا توجد بنفس الطريقة على الكواكب الأرضية مثل الأرض أو الزهرة. لكن معظم الناس ما زالوا لا يهتمون كثيرًا بالمجمع.

بعد فترة وجيزة ، أصبحت سوزا سيلفا خبيرة رائدة في هذا الجزيء قليل الخصائص. لقد حددت 16.8 مليار ميزة عبر الطيف الكامل ، وتوسعت بشكل كبير في مجرد آلاف لم يعرفها أي شخص من قبل. تتذكر المرة الأولى التي وضعت فيها حساباتها الكمية النظرية على المحك ، لمعرفة ما إذا كانت تتطابق مع كيفية تصرف الفوسفين في العالم غير النظري.

تبين ، لقد فعلوا: يمكنها أخذ جزيئات صغيرة ، وقوانين فيزيائية تستند أساسًا إلى عدم اليقين ، والتنبؤ بما سيحدث مع غاز ملموس للغاية يمكنك شراؤه عبر الإنترنت. فجأة ، بدأت معرفتها العلمية في الظهور في مكانها الصحيح. لقد كانت ترى أخيرًا بنفسها أن العالم الكمي بالفعل يشد وجودنا المجهري. تقول: "أدركت أنه حتى تلك اللحظة لم أكن أؤمن بفيزياء الكم حقًا". "أعني ، كنت أعرف فكريًا أنه كان حقيقيًا. لكن في قلبي ، لم أصدق تمامًا ".

دموعها. شعرت بالقوة. تقول: "لقد كانت لحظة غيرت كيف رأيت نفسي كعالمة". لكن الشعور كان معقدًا. "لقد كان مكانًا منعزلاً وغريبًا للغاية ، لأنه لم يكن هناك من يهتم به حقًا ، ولم يطلب أحد حقًا معلومات الفوسفين" ، كما تقول. "كنت ملكة تل لا يمكن لأحد رؤيته".

مع إنشاء بصمة الفوسفين الكاملة ، يمكن لسوسا سيلفا أن تتعلم بعد ذلك كيفية التقاطه في الغلاف الجوي للكوكب. سيظهر في الفجوات الصغيرة في الضوء الذي يشاهده التلسكوب ، حيث يمتص الغاز القاتل الفوتونات. في النهاية ، تقاربت هي وجريفز ، بشكل مستقل ، حول نفس الفكرة: إذا كانت الكائنات الحية التي تكره الأكسجين على الأرض تنتج الفوسفين ، فربما تفعل الكائنات التي تكره الأكسجين على الكواكب الأخرى أيضًا. ربما يمكن للبشر البحث عنها. بدأت سوزا سيلفا في التفكير في الكواكب البعيدة التي قد تستكشفها ذات يوم من خلال عين التلسكوب.

تقول سوزا سيلفا: "كنت أتخيل كواكبًا استوائية مغطاة بمياه الصرف الصحي". "وكيف سيبدو كوكب الأمعاء؟"

لم تحلم يومًا بهذه الطريقة حول كوكب الزهرة. حتى أرسل لها جريفز بريدًا إلكترونيًا.

ركزت كلارا سوزا سيلفا على الفوسفين لأنه لم يُعرف سوى القليل نسبيًا عن المركب. في وقت لاحق فقط ظهرت كعلامة واعدة للحياة.

بصفتها باحثة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، واصلت سوزا سيلفا محاكاة تواقيع الجزيئات ، مستخدمة عملها على الفوسفين كقالب. من خلال إنشاء برنامج يسمى RASCALL ، أصبح لديها الآن أطياف تقريبية لحوالي 16000 جزيء تثير اهتمام علماء الأحياء الفلكية. ومع ذلك ، فإن الأسئلة الأساسية الكامنة وراء هذا التحليل الكيميائي ليست كلها معقدة: إنها تعكس الأسئلة التي نسألها جميعًا. تقول سوزا سيلفا: "مثل معظم الناس على وجه الأرض ، أتساءل عن أشياء مثل" هل نحن وحدنا؟ " "لست غير معتاد على أمل ألا نكون وحدنا ، وأن هناك حياة هناك في مكان ما."

لكن ، بالطبع ، بصفتها ملكة التل الذي لا يمكن لأحد رؤيته ، كانت سوزا سيلفا دائمًا تراقب الفوسفين. يبدو أنه يمكن أن يصنع توقيعًا حيويًا استثنائيًا ، والذي كان موضوعًا متكررًا للمحادثة في مجموعتها في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. تقول: "لقد أنشأنا هذه الثلاثية": يجب على الحياة أن تنتجها بكثرة ، ويجب أن تعيش بكميات يمكن اكتشافها في الغلاف الجوي للكوكب وأن تكون مميزة عن الجزيئات الأخرى ، ولا ينبغي أن تخدع العلماء بسهولة من خلال الظهور في غير بيولوجي ، صعب طرق التتبع.

كلما زاد العمل الذي قام به الفريق - الذي تجاوز معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ليشمل متعاونين من المملكة المتحدة وكاليفورنيا - على الفوسفين ، بدا الأمر واعدًا أكثر: على الأرض ، ظهر الجزيء فقط في وجود الكائنات الحية. أظهر العمل الذي قاده الزميل ويليام باينز أن العمليات الكوكبية (على الكواكب الصخرية ، بدلاً من عمالقة الغاز) لا يمكنها إنتاج الكثير من الغاز ، حتى في عالم متطرف ، مثل تلك التي تصفها سوزا سيلفا مازحة بأنها "كل البراكين في كل مكان طوال اليوم كل يوم." ولكن في حين أن بعض الفوسفين يمكن أن يختلط بهذه الطريقة ، فإنه سيكون ضئيلًا مقارنة بما تتوقعه من الكائنات الحية ، مما يسمح للمجموعة بالتمييز بين طريقتي الإنتاج.

قامت المجموعة بمحاكاة الكواكب الخيالية المتعطشة للأكسجين ، لمعرفة ما إذا كانت غلافاتها الحيوية ستنتج الفوسفين الذي سيتراكم بعد ذلك في غلافها الجوي ويلتصق بطريقة يمكن أن تراها التلسكوبات. يمكن أن يكون ذلك ، والأدوات القوية مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي المخطط لها ستكون حساسة بدرجة كافية لاكتشاف نفحة منه على بعد سنوات ضوئية.

أخيرًا شعرت سوزا سيلفا وكأنها توقيع حيوي مثالي تسعى إليه. تقول: "لقد غيرت مقبض تويتر الخاص بي إلىDrPhosphine".

تحمل سوزا سيلفا نموذجًا من الفوسفين ، وهو الجزيء الذي حدد حياتها المهنية حتى الآن.

بعد أن رأى جريفز ما يشبه الفوسفين على الزهرة ، بدا المقبض أكثر ملاءمة. واصل العالمان ، جنبًا إلى جنب مع زملائهما ، التحقيق في الفكرة. لكن ليس بسرعة كبيرة ، أو بدون حذر: أول شيء تفعله إذا كنت تعتقد أنك ربما وجدت كائنات فضائية هو تحديد كل الأشياء غير الغريبة التي يمكن أن تكون بدلاً من ذلك. يجب عليك أيضًا التحقق مرة أخرى من وجود الإشارة على الإطلاق ، وأنها ليست خطأ قياس أو بعض التزييف العلمي الآخر.

تتمثل إحدى طرق الحصول على التأكيد في البحث عن التوقيع باستخدام تلسكوب مختلف. لذلك لجأوا إلى مصفوفة أتاكاما لارج مليمتر / دون مليمتر ، وتمت الموافقة على استخدامها لمدة ثلاث ساعات في مارس 2019. إذا وجدوا أيضًا بصمة الفوسفين هناك ، فسيكون لديهم بعض التأكيد على أن الإشارة موجودة على الأقل. يقول غريفز: "كان نصفني يقول" سيتضح لنا أننا كنا مفرطين في التفاؤل قليلاً ".

لكن يبدو أن الإشارة تحفر نفسها في البيانات هناك أيضًا. كان بالتأكيد شيئا ما. شيء يطابق الفوسفين.

حتى هذا التأكيد ، مع ذلك ، يجب أن يؤخذ مع حبيبات كلوريد الصوديوم. في كلتا الحالتين ، كانت التلسكوبات تكشف عن ميزة واحدة فقط في بصمة الإصبع. تقول فيكتوريا ميدوز ، عالمة الأحياء الفلكية بجامعة واشنطن التي لم تشارك في البحث.

لاستبعاد السيناريوهات غير البيولوجية ، قام فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بقيادة باينز بضبط عمليات المحاكاة الخاصة بهم وفقًا لظروف كوكب الزهرة واستمروا في النظر في العمليات الأخرى التي قد تؤدي إلى ظهور الفوسفين: ضوء الشمس ، والمعادن التي جرفتها الأرض ، والنشاط البركاني والتكتوني ، والبرق ، أو رشاشات من النيازك والمذنبات. يقول جريفز: "معظم المركبات الكيميائية ، هناك الكثير من الطرق لصنعها".

نظر الفريق في كل احتمال يمكن أن يفكروا فيه. لا شيء يمكن أن يفسر كمية الفوسفين التي رأوها. الوحيد الذي تركوا معهم؟ حياة.

إنهم ليسوا أول من يشعر بهذه الطريقة: في مناسبات متعددة ، اعتقد العلماء أنهم اكتشفوا علامات الحياة على المريخ أو منه. في سبعينيات القرن الماضي ، اعتقد بعض الباحثين أن مركبات هبوط الفايكنج قد عثرت على دليل على التنفس الميكروبي ، لكن الإجماع يشير إلى كيمياء التربة غير العادية. بعد عقدين من الزمان ، تحمسوا لما بدا وكأنه أحافير مجهرية في نيزك مريخي. في الآونة الأخيرة ، استحوذ الميثان على دائرة الضوء عندما وجد العلماء ارتفاعات في وجوده على نفس الكوكب الأحمر. ومع ذلك ، ها نحن لا نزال بلا كائنات فضائية معروفة. يقول ميدوز: "كل هذه الادعاءات الأولية تتطلب متابعة صارمة على مدى فترة طويلة من الزمن". "كان من أشهر اقتباسات كارل ساجان أن" الادعاءات غير العادية تتطلب أدلة غير عادية "، وهذا صحيح بالتأكيد هنا."

وتشير إلى أن الفوسفين جزيء بسيط ، يمكن أن يأتي من عمليات كوكبية لم نطلع عليها بعد. في هذه الحالة ، هذا يعني عمليات تتجاوز تلك التي قام الفريق بمحاكاتها. سيكون هذا أبسط تفسير لرؤية الفوسفين على كوكب مثل الزهرة. يقول ميدوز: "إن استدعاء شكل غير معروف للحياة يجب أن يتغلب على العديد من التحديات المعروفة في بيئة معادية بشكل مذهل سيكون تفسيرًا أقل احتمالًا". وتتابع ، هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به ، قبل أن يصبح المجتمع الفلكي الأوسع مستعدًا للاعتقاد بأن الفوسفين ، هنا ، يساوي الحياة.

يتفق جريفز وسوزا سيلفا على أن العمل قد بدأ للتو. يقول جريفز: "هناك الكثير من المعلومات المفقودة حول سطح كوكب الزهرة وغلافه الجوي". ماذا عن الغيوم وظروف تحطم المركبات الفضائية ، إنه كوكب يصعب التعرف عليه. تحت غطاء السحب ، قد تحدث عملية لا تحدث على الأرض ولم يتوقعها العلماء. من الممكن أيضًا ، ولكن أقل احتمالًا ، أن الفريق قد اكتشف في الواقع بعض الجزيئات الأخرى التي تصادف أنها تحاكي هذا الجزء من بصمة الفوسفين. تقول سوزا سيلفا: "من الصعب حقًا التأكد من أننا ننظر إلى الحياة" في أي ظرف من الظروف خارج كوكب الأرض.

كانت تستعد لهذا الغموض طوال حياتها المهنية. تقول: "إنها تتناسب مع توقعاتي". "إنه يتناسب أيضًا مع أكثر أحلامي جموحًا."


في سحب كوكب الزهرة ، يجد العلماء الغاز الذي يشير إلى وجود الحياة ، لكنهم يقولون إنه تلميح وليس دليلًا

صورة فينوس | ويكي

بنغالورو: أعلنت مجموعة من علماء الفلك من المملكة المتحدة والولايات المتحدة واليابان عن اكتشاف جديد محير حول علامة محتملة للحياة على كوكب الزهرة المجاور للأرض ، ولكن يجب على المراقبين الفضائيين الاحتفاظ بخيولهم حتى الآن.

يقول الباحثون الذين يقفون وراء هذا الاكتشاف أنه يتركز على الكشف عن غاز الفوسفين (PH3) في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.

يتم تصنيع الفوسفين على الأرض عن طريق أشكال الحياة اللاهوائية (تلك الموجودة بدون أكسجين) والمواد العضوية المتحللة. يمكن أيضًا إنتاجه في المختبر وهو شديد الاشتعال ، مثل سيئة للغاية أظهر والتر وايت في الحلقة التجريبية من المسلسل.

تم الاكتشاف باستخدام مصفوفة Atacama (ALMA) في تشيلي وتلسكوب James Clerk Maxwell في هاواي ، وتشارك الدراسة باحثين من جامعة مانشستر ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وجامعة كارديف ، وجامعة كامبريدج ، وإمبريال كوليدج لندن. ، وجامعة كيوتو سانغيو ، من بين آخرين.

ونشرت الدراسة ، التي قادتها جين إس جريفز من جامعة كارديف ، في علم الفلك الطبيعي مساء الاثنين.

أوضح العلماء أنه على الرغم من أن اكتشافهم يقدم الحياة كحجة لتفسير وجود الغاز ، إلا أنه ليس دليلاً على وجود الحياة.

قال المؤلف المشارك في الدراسة ديفيد ل. كليمنتس ، الفيزيائي في إمبريال كوليدج لندن ، لصحيفة ThePrint: "ما وجدناه هو علامة محتملة على الحياة ، لكن ليس من المؤكد أن الفوسفين ينتج عن طريق الحياة". قال كليمنتس: "قد تكون هناك مسارات كيميائية غير عادية لإنتاجه لم نعثر عليها على الرغم من فحص عدة آلاف من التفاعلات التي يمكن أن تنتجها".

بينما يدعي العلماء الذين يقفون وراء الدراسة "لديهم درجة عالية جدًا من الثقة" بشأن النتائج ، فإن الأسئلة المحيطة بها تركز بشكل أساسي على حقيقة أن الاكتشاف قد لا يكون صلبًا.

وفقا لتقرير في ناشيونال جيوغرافيك ، قال علماء آخرون إن الفوسفين المكتشف قد يكون "إشارة خاطئة" ، وقد يحتاج إلى تأكيد قبل التمكن من استخلاص استنتاجات أخرى.

النتائج والآثار

درس العلماء أجواء الكواكب لعقود ، بما في ذلك أجواء الكواكب الخارجية. توفر دراسة الغلاف الجوي للكواكب الصخرية رؤى قيمة حول كيفية تفاعل الغازات مع الأسطح والأسطح الفرعية. يمكن أن تشير الانبعاثات ، على سبيل المثال ، إلى وجود حياة أو بخار الماء ، وهذا هو السبب في أن العلماء يراقبون بشدة ارتفاعات غاز الميثان في الغلاف الجوي للمريخ.

تمامًا مثل الميثان ، يمكن تفسير وجود الفوسفين على أنه توقيع حيوي ، أو مؤشر على الحياة الماضية / الحالية.

يتم إنتاج الفوسفين على الأرض عن طريق النشاط البشري أو عن طريق الميكروبات ، وكلاهما قادر على الحفاظ على تركيز معين من الغاز في الغلاف الجوي المليء بالأكسجين.

ولكن يمكن أيضًا إنتاج مثل هذه الغازات بواسطة آليات أخرى.

توجد في أجواء الكواكب الغازية العملاقة مثل كوكب المشتري وزحل لأن هذه البيئات تفتقر إلى الأكسجين وتكون في درجات حرارة وضغوط عالية ، مما يتسبب في نفس التفاعلات الكيميائية كما هو الحال في المختبرات. لكن الكواكب الصخرية لا تحتوي على بيئات مواتية للإنتاج الطبيعي للفوسفين ، مما يجعلها مؤشرًا جيدًا على الحياة.

في عام 2017 ، شرع فريق البحث المسؤول عن اكتشاف الفوسفين في إجراء تجربة نظرية لتحديد كمية الغاز التي يجب اكتشافها للإشارة إلى الحياة على كوكب الزهرة.

ولدهشتهم الهائلة ، اكتشفوا الكثير من الغاز أكثر مما توقعوا ، حوالي 20 جزءًا في المليار. كان الرقم مرتفعًا بشكل مستحيل بالنسبة لبيئة تحتوي على الأكسجين ، وأكثر بألف مرة تقريبًا مما هو موجود على الأرض. بعد ثني الأرقام للعثور على تفسير في قراءاتهم ، نظر الفريق في الأسباب الطبيعية.

أولاً ، قاموا بإلغاء الملاحظات العرضية للغازات الأخرى ، مثل الأمونيا ، والتي يمكن أن تنعكس بشكل خاطئ على أنها فوسفين. بعد ذلك ، قاموا بفحص تركيبة الغلاف الجوي والتفاعلات التي يمكن أن تنتج الفوسفين ، فقط ليخلصوا إلى أن الظروف ببساطة ليست جيدة بما يكفي لإنتاج الغاز بمثل هذه التركيزات العالية.

بالإضافة إلى ذلك ، انتهى بهم الأمر أيضًا إلى القضاء على ظواهر الكواكب مثل البراكين أو البرق لأنها ليست قوية بما يكفي. وقالوا إن "العمليات الغريبة" الأخرى مثل الاحتكاك على نطاق واسع أو الرياح الشمسية تنتج الغاز بكميات ضئيلة فقط.

علاوة على ذلك ، في الظروف التي تم فيها العثور على الفوسفين ، يجب أن يعيش الغاز لمدة ثلاث سنوات فقط ، كما قال الباحثون. وأضافوا أن وجود الغاز هناك اليوم يشير إلى أن هناك عملية نشطة تقوم بإنتاجه.

الحياة في الغيوم

لعقود عديدة ، ساد الافتراض بأن الأجزاء الأعلى والأكثر برودة من الغلاف الجوي السميك لكوكب الزهرة يمكن أن تستضيف الحياة الميكروبية.

كوكب الزهرة هو أكثر الكواكب سخونة في النظام الشمسي - على الرغم من أن عطارد أقرب إلى الشمس - بمتوسط ​​درجة حرارة سطح تبلغ 450 درجة مئوية. هذا بسبب غلافه الجوي الكثيف - وهو أسمك الكواكب الصخرية الأربعة - يحتوي على 96 في المائة من ثاني أكسيد الكربون.

يعتقد العلماء أن الكوكب كان أكثر برودة في الماضي ، لكن تأثير الدفيئة الجامح تسبب في ارتفاع درجات الحرارة - وهو مصير يعتقد العلماء أنه ينتظر الأرض إذا لم تتصرف البشرية قريبًا ضد تغير المناخ.

تشير الأبحاث حتى الآن إلى أن بيئة كوكب الزهرة أكثر اعتدالًا ، على ارتفاع 50 كيلومترًا فوق السطح ، في الجزء العلوي من السحب. منذ الستينيات على الأقل ، نظر بعض العلماء في إمكانية أن تحتوي جيوب السحب العلوية لكوكب الزهرة على حياة ميكروبية ، على الرغم من الظروف الحمضية للغاية.

تجعل درجات الحرارة المرتفعة للكوكب من الصعب على المركبات الفضائية أن تهبط على السطح ، وأن تعمل لفترة طويلة. كانت أطول مركبة هبوط على قيد الحياة هي البعثة السوفيتية Venera 12 ، والتي أرسلت البيانات لمدة 110 دقيقة في عام 1978.

الخطوات التالية

حاليًا ، يوجد مسبار أكاتسوكي الياباني فقط في مدار حول كوكب الزهرة ، على الرغم من التخطيط لمزيد من المهام. تخطط كل من روسيا والهند لإرسال بعثات إلى الكوكب لدراسة الغلاف الجوي. لم تتم الموافقة على أي من المهمتين حتى الآن.

يقال إن مشروع الهند المقترح ، شكرايان -1 ، سيكون مقررًا لعام 2023. ستحمل المركبة المدارية مسبار بالون يستقر ، وفقًا للخطط ، على ارتفاع 55 كم فوق سطح كوكب الزهرة ، حول المكان الذي تم فيه اكتشاف الفوسفين.

قال كليمنتس ، متحدثًا عن الطريق المستقبلي ، "ستكون مهمة اكتشاف الحياة التي يمكن أن تطير في الغيوم مثالية ، وستسمح مهمة إرجاع العينات بالقوة الكاملة لمختبر الكيمياء الحيوية الأرضية للتحقيق في ما وجدناه ، ولكن ابتكار وسيستغرق بناء مثل هذه البعثات بعض الوقت ".

في الوقت الحالي ، لا يزال الباحثون يعملون على الحصول على المزيد من البيانات باستخدام نفس التلسكوبات ، بالإضافة إلى مراقبة كيفية تغير تركيزات الفوسفين بمرور الوقت. إنهم يأملون أيضًا في الاستفادة من أي مهمات مستقبلية تطير من أجل إجراء المزيد من الملاحظات التفصيلية ، والاستنتاج في النهاية ما إذا كانوا قد وجدوا بالفعل الدليل الأول على الحياة خارج الأرض.

قالت كليمنتس: "إذا كانت هذه هي الحياة ، فإن الآثار ستكون عميقة". "سنكون قد وجدنا الحياة على كوكب آخر ، وهو شيء كان الفلاسفة وعلماء الفلك وعلماء الأحياء الفلكية يبحثون عنه ويتكهنون به لسنوات عديدة."

اشترك في قنواتنا على اليوتيوب والتلجرام

لماذا تمر وسائل الإعلام بأزمة وكيف يمكنك إصلاحها

الهند بحاجة إلى صحافة حرة وعادلة وغير موصولة وتشكيك أكثر في الوقت الذي تواجه فيه أزمات متعددة.

لكن وسائل الإعلام في أزمة خاصة بها. كانت هناك عمليات تسريح وحشية للعمال وتخفيضات في الأجور. إن أفضل ما في الصحافة آخذ في التقلص ، مما يؤدي إلى ظهور مشهد فظ في وقت الذروة.

تضم ThePrint أفضل المراسلين وكتاب الأعمدة والمحررين الشباب الذين يعملون لصالحها. إن الحفاظ على صحافة بهذه الجودة يحتاج إلى أشخاص أذكياء ومفكرين مثلك لدفع ثمنها. سواء كنت تعيش في الهند أو في الخارج ، يمكنك القيام بذلك هنا.


الزهرة: تحريك الغيوم ، السطوع ، الطبوغرافيا

تمت الإشارة إلى الزهرة على أنها أخت أو توأم للأرض من قبل الكثيرين بسبب تركيبتها الكيميائية وكثافتها وحجمها. هذا ، مع ذلك ، هو المكان الذي تنتهي فيه أوجه التشابه. كوكب الزهرة ليس فقط الكوكب الأكثر سخونة في النظام الشمسي ، ولكنه أيضًا أكثر الكواكب سطوعًا. كلتا الخاصيتين ناتجة عن الغلاف الجوي الذي يحيط بالكوكب ، والذي يتكون أساسًا من ثاني أكسيد الكربون وبعض حامض الكبريتيك. تسمح هذه التركيبة لتأثير الدفيئة أن يكون فلكيًا مما يتسبب في درجة حرارة ثابتة للكوكب تبلغ 864 & # 176 فهرنهايت. الكوكب هو الأكثر سطوعًا لأن السحب المكونة من ثاني أكسيد الكبريت وحمض الكبريتيك عاكسة للغاية. يبلغ ضغط الغلاف الجوي المحيط بالزهرة 90 ضعف ضغط الغلاف الجوي المحيط بالأرض ، مما يسحق أي مجسات تهبط على كوكب الزهرة في غضون ساعات.

مدار كوكب الزهرة هو الأكثر دائرية في النظام الشمسي ، حيث يختلف الحضيض الشمسي (الموضع الأقرب للشمس) والأوج (الموضع الأبعد عن الشمس) بنسبة 1٪ تقريبًا. متوسط ​​المسافة إلى الشمس من كوكب الزهرة 67237910 ميلا. ميزة مثيرة للاهتمام في كوكب الزهرة هي أن الشمس تشرق في الغرب وتغرب في الشرق نتيجة دورانها إلى الوراء. يدور أورانوس وبلوتو ، بالإضافة إلى الزهرة ، في الاتجاه المعاكس للأرض. إلى جانب الدوران للخلف وفقًا لمعايير Earth & # 146s ، يدور كوكب الزهرة أيضًا ببطء شديد. يوم واحد على كوكب الزهرة هو 5832 ساعة أو 243 يومًا على الأرض. الوقت الذي تستغرقه الزهرة للدوران حول الشمس هو 224.7 يومًا. هذا يعني أن يومًا أطول من عام على كوكب الزهرة. هناك ثلاث مجموعات بيانات فينوس ذات صلة. مجموعة البيانات هذه عبارة عن رسوم متحركة تبدأ بسحب كوكب الزهرة ، ثم تُظهر السطح (على غرار مجموعة البيانات الأولى) ثم تُظهر تضاريس كوكب الزهرة.


ما & # x27s كان رد الفعل؟

حذر ومثير للاهتمام. لا يدعي الفريق بشكل قاطع أنه قد وجد الحياة على كوكب الزهرة ، بل فقط أن الفكرة بحاجة إلى مزيد من الاستكشاف حيث يبحث العلماء أيضًا عن أي مسارات جيولوجية أو كيميائية غير حيوية للفوسفين.

جامعة أكسفورد ودكتور كولين ويلسون عمل في وكالة الفضاء الأوروبية ومسبار فينوس إكسبريس (2006-2014) ، وهو شخصية رائدة في تطوير مفهوم جديد للمهمة يسمى EnVision. وقال إن ملاحظات البروفيسور جريفز & # x27 ستحفز موجة جديدة من البحث على هذا الكوكب.

& quotIt & # x27s مثير حقًا وسيؤدي إلى اكتشافات جديدة - حتى لو تبين أن اكتشاف الفوسفين الأصلي كان تفسيرًا خاطئًا للطيف ، وهو ما لا أعتقد أنه سيكون كذلك. أعتقد أن الحياة في كوكب الزهرة وغيوم # x27 اليوم من غير المرجح أن نجد مسارات كيميائية أخرى لتكوين الفوسفين في الغلاف الجوي - لكننا اكتشفنا الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام حول كوكب الزهرة في هذا البحث ، ومثلًا قال لبي بي سي نيوز.

كما أن البروفيسور لويس دارتنيل من جامعة وستمنستر حذر بالمثل. هو & # x27s عالم الأحياء الفلكية - شخص يدرس احتمالات الحياة خارج الأرض. يعتقد أن المريخ أو أقمار المشتري وزحل أفضل رهان للعثور على الحياة.

& quotIf إذا كان بإمكان الحياة البقاء على قيد الحياة في الطوابق السحابية العلوية لكوكب الزهرة - فهذا & # x27s مضيئة للغاية ، لأنه يعني ربما الحياة شائعة جدًا في مجرتنا ككل. ربما لا تحتاج الحياة إلى كواكب شبيهة بالأرض ويمكن أن تعيش على كواكب أخرى شبيهة بالزهرة شديدة الحرارة عبر مجرة ​​درب التبانة. & quot


محتويات

كوكب الزهرة هو أحد الكواكب الأرضية الأربعة في النظام الشمسي ، مما يعني أنه جسم صخري مثل الأرض. وهي تشبه الأرض من حيث الحجم والكتلة ، وغالبًا ما توصف بأنها "أخت" أو "توأم" للأرض. [27] قطر كوكب الزهرة هو 12103.6 كم (7.520.8 ميل) - أقل بمقدار 638.4 كم (396.7 ميل) من كوكب الأرض - وتبلغ كتلته 81.5٪ من كتلة الأرض. تختلف الظروف على سطح كوكب الزهرة اختلافًا جذريًا عن تلك الموجودة على الأرض لأن غلافه الجوي الكثيف يتكون من 96.5٪ من ثاني أكسيد الكربون ، ومعظم النسبة المتبقية 3.5٪ عبارة عن نيتروجين. [28] ضغط السطح 9.3 ميغا باسكال (93 بار) ودرجة حرارة السطح 737 كلفن (464 درجة مئوية 867 درجة فهرنهايت) ، فوق النقاط الحرجة لكلا المكونين الرئيسيين مما يجعل الغلاف الجوي السطحي مائعًا فوق الحرج.

الغلاف الجوي والمناخ

كوكب الزهرة له غلاف جوي كثيف للغاية يتكون من 96.5٪ من ثاني أكسيد الكربون ، و 3.5٪ نيتروجين - وكلاهما موجود على شكل سوائل فوق الحرجة على سطح الكوكب - وآثار غازات أخرى بما في ذلك ثاني أكسيد الكبريت. [29] تبلغ كتلة الغلاف الجوي 92 ضعف كتلة الغلاف الجوي للأرض ، بينما يبلغ الضغط على سطحه حوالي 93 ضعف كتلة الغلاف الجوي للأرض - وهو ضغط يعادل ذلك على عمق كيلومتر واحد تقريبًا (5 ⁄ 8 ميل) تحت محيطات الأرض . تبلغ الكثافة على السطح 65 كجم / م 3 ، 6.5٪ من كثافة الماء أو 50 مرة كثافة الغلاف الجوي للأرض عند 293 كلفن (20 درجة مئوية 68 درجة فهرنهايت) عند مستوى سطح البحر. شركة CO
2- يولد الغلاف الجوي الغني أقوى تأثير للاحتباس الحراري في النظام الشمسي ، مما يؤدي إلى درجات حرارة سطحية لا تقل عن 735 كلفن (462 درجة مئوية 864 درجة فهرنهايت). [19] [30] هذا يجعل سطح كوكب الزهرة أكثر سخونة من سطح عطارد ، الذي تبلغ درجة حرارة سطحه الدنيا 53 كلفن (−220 درجة مئوية 4364 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة سطح قصوى تبلغ 700 كلفن (427 درجة مئوية 801 درجة فهرنهايت) ، [31] [32] على الرغم من أن كوكب الزهرة يبعد ضعف مسافة عطارد عن الشمس وبالتالي يتلقى 25٪ فقط من الإشعاع الشمسي لعطارد.

الغلاف الجوي للزهرة غني للغاية بالغازات النبيلة البدائية مقارنة بغلاف الأرض. [33] يشير هذا الإثراء إلى تباعد مبكر عن الأرض في التطور. تم اقتراح تأثير مذنب كبير بشكل غير عادي [34] أو تراكم غلاف جوي أولي أكثر ضخامة من السديم الشمسي [35] لتفسير التخصيب. ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي أيضًا مستنفد من الأرجون المشع ، وهو وكيل لتفريغ الغاز ، مما يشير إلى الإغلاق المبكر للصهارة الرئيسية. [36] [37]

أشارت الدراسات إلى أنه منذ مليارات السنين ، كان من الممكن أن يكون الغلاف الجوي لكوكب الزهرة أشبه بالغلاف الجوي المحيط بالأرض في وقت مبكر ، وأنه ربما كانت هناك كميات كبيرة من الماء السائل على السطح. بعد فترة من 600 مليون إلى عدة مليارات من السنين ، [38] تسبب التأثير الشمسي من ارتفاع سطوع الشمس في تبخر الماء الأصلي. تم إنشاء تأثير الاحتباس الحراري الجامح بمجرد إضافة مستوى حرج من غازات الدفيئة (بما في ذلك الماء) إلى الغلاف الجوي. [39] على الرغم من أن الظروف السطحية على كوكب الزهرة لم تعد ملائمة لأي حياة شبيهة بالأرض قد تكون قد تشكلت قبل هذا الحدث ، إلا أن هناك تكهنات حول احتمال وجود الحياة في طبقات السحب العليا لكوكب الزهرة ، على بعد 50 كم (30 ميل) أعلى من السطح ، حيث تتراوح درجة الحرارة بين 303 و 353 كلفن (30 و 80 درجة مئوية 86 و 176 درجة فهرنهايت) ولكن البيئة حمضية.[40] [41] [42] أدى الاكتشاف المفترض للفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، مع عدم وجود مسار معروف للإنتاج اللاأحيائي ، إلى التكهنات في سبتمبر 2020 بإمكانية وجود حياة موجودة حاليًا في الغلاف الجوي. [43] [44] نُسبت الأبحاث اللاحقة ، التي لم تتم مراجعتها بعد من قبل الأقران ، الإشارة الطيفية التي تم تفسيرها على أنها فوسفين إلى ثاني أكسيد الكبريت. [45]

القصور الذاتي الحراري ونقل الحرارة بواسطة الرياح في الغلاف الجوي السفلي يعني أن درجة حرارة سطح كوكب الزهرة لا تختلف اختلافًا كبيرًا بين نصفي الكرة الأرضية ، تلك التي تواجه الشمس ولا تواجهها ، على الرغم من دوران الزهرة البطيء للغاية. الرياح على السطح بطيئة ، تتحرك بسرعة بضعة كيلومترات في الساعة ، ولكن بسبب الكثافة العالية للغلاف الجوي على السطح ، فإنها تمارس قدرًا كبيرًا من القوة ضد العوائق ، وتنقل الغبار والأحجار الصغيرة عبر السطح. هذا وحده سيجعل من الصعب على الإنسان المشي ، حتى بدون الحرارة والضغط ونقص الأكسجين. [46]

فوق ثاني أكسيد الكربون الكثيف
طبقتان عبارة عن غيوم كثيفة تتكون أساسًا من حامض الكبريتيك الذي يتكون من ثاني أكسيد الكبريت والماء من خلال تفاعل كيميائي ينتج عنه هيدرات حامض الكبريتيك. بالإضافة إلى ذلك ، يتكون الغلاف الجوي من حوالي 1٪ كلوريد الحديديك. [47] [48] المكونات المحتملة الأخرى لجزيئات السحابة هي كبريتات الحديديك وكلوريد الألومنيوم وأنهيدريد الفوسفوريك. الغيوم على مستويات مختلفة لها تركيبات مختلفة وتوزيعات حجم الجسيمات. [47] تعكس هذه الغيوم وتشتت حوالي 90٪ من ضوء الشمس الذي يسقط عليها مرة أخرى في الفضاء ، وتمنع الملاحظة المرئية لسطح كوكب الزهرة. يعني الغطاء السحابي الدائم أنه على الرغم من أن كوكب الزهرة أقرب من الأرض إلى الشمس ، إلا أنه يتلقى قدرًا أقل من ضوء الشمس على الأرض. رياح قوية تبلغ سرعتها 300 كم / ساعة (185 ميلاً في الساعة) على قمم السحابة تدور حول كوكب الزهرة كل أربعة إلى خمسة أيام أرضية. [49] تتحرك الرياح على كوكب الزهرة بسرعة تصل إلى 60 ضعف سرعة دورانها ، في حين أن أسرع رياح على الأرض هي فقط 10-20٪ سرعة دوران. [50]

سطح كوكب الزهرة متساوي الحرارة بشكل فعال ، فهو يحتفظ بدرجة حرارة ثابتة ليس فقط بين نصفي الكرة الأرضية ولكن بين خط الاستواء والقطبين. [5] [51] الميل المحوري الدقيق للزهرة - أقل من 3 درجات ، مقارنة بـ 23 درجة على الأرض - يقلل أيضًا من تغير درجات الحرارة الموسمية. [52] الارتفاع هو أحد العوامل القليلة التي تؤثر على درجة حرارة كوكب الزهرة. أعلى نقطة على كوكب الزهرة ، ماكسويل مونتيس ، هي أبرد نقطة على كوكب الزهرة ، حيث تبلغ درجة الحرارة حوالي 655 كلفن (380 درجة مئوية 715 درجة فهرنهايت) وضغط جوي يبلغ حوالي 4.5 ميجا باسكال (45 بار). [53] [54] في عام 1995 ، أ ماجلان صورت مركبة فضائية مادة عاكسة للغاية على قمم أعلى قمم الجبال التي تشبه إلى حد كبير الثلوج الأرضية. من المحتمل أن تكون هذه المادة قد تكونت من عملية مماثلة للثلج ، وإن كانت بدرجة حرارة أعلى بكثير. متطاير جدًا بحيث لا يتكثف على السطح ، فقد ارتفع في شكل غازي إلى ارتفاعات أعلى ، حيث يكون أكثر برودة ويمكن أن يترسب. إن هوية هذه المادة غير معروفة على وجه اليقين ، لكن التكهنات تراوحت من عنصر التيلوريوم إلى كبريتيد الرصاص (غالينا). [55]

على الرغم من أن كوكب الزهرة ليس له مواسم على هذا النحو ، فقد حدد علماء الفلك في عام 2019 تباينًا دوريًا في امتصاص الغلاف الجوي لأشعة الشمس ، ربما يكون ناتجًا عن امتصاص الجسيمات المعلقة في السحب العلوية. يتسبب هذا الاختلاف في تغيرات ملحوظة في سرعة رياح منطقة كوكب الزهرة ويبدو أنه يرتفع وينخفض ​​في الوقت المناسب مع دورة البقع الشمسية للشمس التي تبلغ 11 عامًا. [56]

كان وجود البرق في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة مثيرًا للجدل [57] منذ أن تم اكتشاف أول رشقات نارية مشتبه بها بواسطة مسبار فينيرا السوفيتي [58] [59] [60] في 2006-2007 ، فينوس اكسبريس تم الكشف بوضوح عن موجات وضع الصفير ، توقيعات البرق. يشير مظهرها المتقطع إلى نمط مرتبط بنشاط الطقس. وفقًا لهذه القياسات ، يبلغ معدل البرق على الأقل نصف مثيله على الأرض ، [61] ولكن الأجهزة الأخرى لم تكتشف البرق على الإطلاق. [57] لا يزال أصل أي برق غير واضح ، ولكن يمكن أن ينشأ من السحب أو البراكين.

في 2007، فينوس اكسبريس اكتشف أن دوامة مزدوجة ضخمة في الغلاف الجوي توجد في القطب الجنوبي. [62] [63] فينوس اكسبريس اكتشف أيضًا ، في عام 2011 ، وجود طبقة أوزون عالية في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. [64] في 29 يناير 2013 ، أفاد علماء وكالة الفضاء الأوروبية أن الأيونوسفير لكوكب الزهرة يتدفق إلى الخارج بطريقة مشابهة لـ "ذيل الأيون المرئي يتدفق من مذنب في ظل ظروف مماثلة". [65] [66]

في ديسمبر 2015 ، وبدرجة أقل في أبريل ومايو 2016 ، عمل الباحثون في اليابان أكاتسوكي لاحظت البعثة أشكال القوس في جو كوكب الزهرة. كان هذا يعتبر دليلاً مباشراً على وجود ربما أكبر موجات الجاذبية الثابتة في النظام الشمسي. [67] [68] [69]

جغرافية

كان سطح كوكب الزهرة موضوع تكهنات حتى كشف علم الكواكب عن بعض أسراره في القرن العشرين. فينيرا أعادت مركبات الإنزال في عامي 1975 و 1982 صورًا لسطح مغطى بالرواسب والصخور الزاويّة نسبيًا. [72] تم تعيين السطح بالتفصيل بواسطة ماجلان في 1990-1991. تُظهر الأرض أدلة على وجود نشاط بركاني واسع النطاق ، وقد يشير الكبريت الموجود في الغلاف الجوي إلى حدوث ثورات بركانية حديثة. [73] [74]

حوالي 80٪ من سطح كوكب الزهرة مغطاة بسهول بركانية ناعمة ، تتكون من 70٪ سهول ذات حواف مجعدة و 10٪ سهول ملساء أو مفصصة. [75] تشكل القارتان المرتفعتان بقية مساحة سطحه ، واحدة تقع في نصف الكرة الشمالي للكوكب والأخرى جنوب خط الاستواء. تسمى القارة الشمالية عشتار تيرا بعد عشتار ، إلهة الحب البابلية ، وهي بحجم أستراليا تقريبًا. ماكسويل مونتيس ، أعلى جبل في كوكب الزهرة ، يقع في عشتار تيرا. يبلغ ذروته 11 كم (7 ميل) فوق متوسط ​​ارتفاع سطح كوكب الزهرة. [76] تسمى القارة الجنوبية أفروديت تيرا ، على اسم إلهة الحب اليونانية ، وهي أكبر منطقتين في المرتفعات بحجم أمريكا الجنوبية تقريبًا. تغطي شبكة من الكسور والصدوع الكثير من هذه المنطقة. [77]

لا يزال عدم وجود دليل على تدفق الحمم البركانية المصاحب لأي من كالديرا المرئية لغزًا. يحتوي الكوكب على القليل من الفوهات الصدمية ، مما يدل على أن السطح صغير نسبيًا ، حيث يبلغ عمره 300-600 مليون سنة. [78] [79] يتميز كوكب الزهرة ببعض السمات الفريدة للسطح بالإضافة إلى الفوهات الصدمية والجبال والوديان التي توجد عادة على الكواكب الصخرية. من بين هذه الميزات البركانية المسطحة المسماة "farra" ، والتي تبدو إلى حد ما مثل الفطائر ويتراوح حجمها من 20 إلى 50 كيلومترًا (12 إلى 31 ميلًا) ، ومن 100 إلى 1000 متر (330 إلى 3280 قدمًا) شعاعيًا مرتفعًا ، أنظمة الكسور الشبيهة بالنجوم تسمى "المستعرات" مع كسور نصف قطرية ومتحدة المركز تشبه شبكات العنكبوت ، والمعروفة باسم "العناكب" و "الإكليل" ، وهي حلقات دائرية من الكسور محاطة أحيانًا بالاكتئاب. هذه الميزات بركانية في الأصل. [80]

تمت تسمية معظم سمات سطح الزهرة على اسم نساء تاريخيات وأسطوريات. [81] الاستثناءات هي ماكسويل مونتيس ، الذي سمي على اسم جيمس كليرك ماكسويل ، ومناطق المرتفعات ألفا ريجيو ، وبيتا ريجيو ، وأوفدا ريجيو. تمت تسمية الميزات الثلاث الأخيرة قبل اعتماد النظام الحالي من قبل الاتحاد الفلكي الدولي ، وهو الهيئة التي تشرف على تسمية الكواكب. [82]

يتم التعبير عن خط الطول للسمات الفيزيائية على كوكب الزهرة بالنسبة إلى خط الزوال الرئيسي. مر خط الزوال الرئيسي الأصلي عبر النقطة المضيئة الرادارية في وسط الميزة البيضاوية حواء ، الواقعة جنوب ألفا ريجيو. [83] بعد اكتمال مهمات فينيرا ، أعيد تحديد خط الزوال الرئيسي ليمر عبر القمة المركزية في فوهة البركان أريادن على سيدنا بلانيتيا. [84] [85]

تتميز أقدم تضاريس تيسيرا الأقدم من الناحية الطبقية بانبعاث حراري أقل باستمرار من السهول البازلتية المحيطة التي تم قياسها بواسطة فينوس اكسبريس و ماجلان، مما يشير إلى مجموعة معدنية مختلفة ، وربما أكثر فلسية. [22] [86] عادة ما تتطلب آلية توليد كمية كبيرة من القشرة الفلزية وجود المحيطات المائية والصفائح التكتونية ، مما يعني أن الظروف الصالحة للسكن كانت موجودة في وقت مبكر من كوكب الزهرة. ومع ذلك ، فإن طبيعة تضاريس tessera بعيدة كل البعد عن اليقين. [87]

البراكين

يبدو أن الكثير من سطح كوكب الزهرة قد تشكل بواسطة النشاط البركاني. يحتوي كوكب الزهرة على عدة أضعاف عدد البراكين مثل الأرض ، ويحتوي على 167 بركانًا كبيرًا يزيد طولها عن 100 كيلومتر (60 ميل). المجمع البركاني الوحيد بهذا الحجم على الأرض هو جزيرة هاواي الكبيرة. [80]: 154 هذا ليس لأن الزهرة أكثر نشاطًا بركانيًا من الأرض ، ولكن لأن قشرتها أقدم ولا تخضع لعملية التعرية نفسها. يتم إعادة تدوير القشرة المحيطية للأرض باستمرار عن طريق الاندساس عند حدود الصفائح التكتونية ، ويبلغ متوسط ​​عمرها حوالي مائة مليون سنة ، [88] بينما يُقدر عمر سطح كوكب الزهرة بحوالي 300-600 مليون سنة. [78] [80]

عدة خطوط من الأدلة تشير إلى النشاط البركاني المستمر على كوكب الزهرة. انخفضت تركيزات ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي بعامل 10 بين عامي 1978 و 1986 ، وقفزت في عام 2006 ، وانخفضت مرة أخرى 10 أضعاف. [89] قد يعني هذا أن المستويات قد تعززت عدة مرات بسبب الانفجارات البركانية الكبيرة. [90] [91] وقد اقترح أيضًا أن البرق الزهري (الذي تمت مناقشته أدناه) يمكن أن ينشأ من النشاط البركاني (أي البرق البركاني). في يناير 2020 ، أبلغ علماء الفلك عن أدلة تشير إلى أن كوكب الزهرة نشط بركانيًا حاليًا ، وتحديداً اكتشاف الزبرجد الزيتوني ، وهو منتج بركاني من شأنه أن يتجدد بسرعة على سطح الكوكب. [92] [93]

في عامي 2008 و 2009 ، لوحظ أول دليل مباشر على استمرار النشاط البركاني فينوس اكسبريس، على شكل أربع نقاط ساخنة للأشعة تحت الحمراء محلية مؤقتة داخل منطقة الصدع جانيس تشاسما ، [94] [ن 1] بالقرب من بركان الدرع ماعت مونس. وقد لوحظت ثلاث نقاط في أكثر من مدار متتالي. يُعتقد أن هذه البقع تمثل الحمم البركانية التي تم إطلاقها حديثًا عن طريق الانفجارات البركانية. [95] [96] درجات الحرارة الفعلية غير معروفة ، لأنه لا يمكن قياس حجم النقاط الساخنة ، ولكن من المحتمل أن تكون في نطاق 800-1100 كلفن (527-827 درجة مئوية 980-1.520 درجة فهرنهايت) ، بالنسبة لدرجة الحرارة العادية 740 كلفن (467 درجة مئوية 872 درجة فهرنهايت). [97]

الحفر

ما يقرب من ألف حفرة تأثير على كوكب الزهرة موزعة بالتساوي على سطحه. تظهر الفوهات على أجسام أخرى مليئة بالحفر ، مثل الأرض والقمر ، مجموعة من حالات التدهور. على القمر ، يحدث التدهور بسبب التأثيرات اللاحقة ، بينما يحدث على الأرض بسبب تآكل الرياح والمطر. على كوكب الزهرة ، حوالي 85٪ من الحفر في حالة بدائية. يشير عدد الفوهات ، إلى جانب حالتها المحفوظة جيدًا ، إلى أن الكوكب قد خضع لحدث عالمي مرة أخرى قبل 300-600 مليون سنة ، [78] [79] تلاه اضمحلال في البراكين. [98] في حين أن قشرة الأرض في حالة حركة مستمرة ، يُعتقد أن كوكب الزهرة غير قادر على الحفاظ على مثل هذه العملية. بدون الصفائح التكتونية لتبديد الحرارة من الوشاح ، تخضع الزهرة بدلاً من ذلك لعملية دورية ترتفع فيها درجات حرارة الوشاح حتى تصل إلى مستوى حرج يضعف القشرة. بعد ذلك ، على مدى حوالي 100 مليون سنة ، يحدث الاندساس على نطاق هائل ، مما يؤدي إلى إعادة تدوير القشرة بالكامل. [80]

يتراوح قطر الحفر على كوكب الزهرة من 3 إلى 280 كم (2 إلى 174 ميل). لا توجد حفر أصغر من 3 كيلومترات ، بسبب تأثيرات الغلاف الجوي الكثيف على الأجسام القادمة. تتباطأ الأجسام التي تقل عن طاقة حركية معينة بسبب الغلاف الجوي لدرجة أنها لا تخلق فوهة تصادم. [99] المقذوفات الواردة التي يقل قطرها عن 50 مترًا (160 قدمًا) ستتفتت وتحترق في الغلاف الجوي قبل أن تصل إلى الأرض. [100]

الهيكل الداخلي

بدون البيانات الزلزالية أو المعرفة بلحظة القصور الذاتي ، يتوفر القليل من المعلومات المباشرة حول البنية الداخلية والكيمياء الجيولوجية للزهرة. [101] يشير التشابه في الحجم والكثافة بين كوكب الزهرة والأرض إلى أنهما يشتركان في بنية داخلية متشابهة: لب ، وغطاء ، وقشرة. مثل قلب كوكب الأرض ، من المرجح أن يكون قلب كوكب الزهرة سائلًا جزئيًا على الأقل لأن الكوكبين كانا يبردان بنفس المعدل تقريبًا ، [102] على الرغم من أنه لا يمكن استبعاد اللب الصلب تمامًا. [103] يعني الحجم الأصغر قليلاً لكوكب الزهرة أن الضغوط أقل بنسبة 24٪ في عمق باطن الأرض منها في الأرض. [104] تشير القيم المتوقعة لعزم القصور الذاتي استنادًا إلى نماذج كوكبية إلى أن نصف قطر أساسي يتراوح بين 2900 و 3450 كيلومترًا. [103] يتماشى هذا مع أول تقدير قائم على الملاحظة يبلغ 3500 كيلومتر. [105]

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الكوكبين في عدم وجود دليل على الصفائح التكتونية على كوكب الزهرة ، ربما لأن قشرته قوية جدًا بحيث لا يمكن أن تنغمس بدون ماء لجعلها أقل لزوجة. ينتج عن هذا تقليل فقد الحرارة من الكوكب ، مما يمنعه من التبريد ويقدم تفسيرًا محتملًا لافتقاره إلى مجال مغناطيسي متولد داخليًا. [106] بدلاً من ذلك ، قد تفقد كوكب الزهرة حرارته الداخلية في أحداث الظهور الكبيرة الدورية. [78]

المجال المغناطيسي والجوهر

في عام 1967 ، فينيرا 4 وجدت المجال المغناطيسي للزهرة أضعف بكثير من الأرض. هذا المجال المغناطيسي ناتج عن تفاعل بين الأيونوسفير والرياح الشمسية ، [107] [108] وليس بواسطة دينامو داخلي كما هو الحال في قلب الأرض. يوفر الغلاف المغناطيسي الصغير الناجم عن كوكب الزهرة حماية ضئيلة للغلاف الجوي من الإشعاع الكوني.

كان عدم وجود مجال مغناطيسي جوهري في كوكب الزهرة مفاجئًا ، نظرًا لأنه يشبه الأرض في الحجم وكان من المتوقع أيضًا أن يحتوي على دينامو في جوهره. يتطلب الدينامو ثلاثة أشياء: سائل موصل ، ودوران ، وحمل حراري. يُعتقد أن النواة موصلة للكهرباء ، وعلى الرغم من أن دورانها غالبًا ما يُعتقد أنه بطيء جدًا ، إلا أن المحاكاة تُظهر أنه كافٍ لإنتاج دينامو. [109] [110] هذا يعني أن الدينامو مفقود بسبب نقص الحمل الحراري في قلب كوكب الزهرة. على الأرض ، يحدث الحمل الحراري في الطبقة الخارجية السائلة من القلب لأن الجزء السفلي من الطبقة السائلة أعلى بكثير في درجة الحرارة من الجزء العلوي. على كوكب الزهرة ، ربما أدى حدث عالمي للظهور إلى إيقاف حركة الصفائح التكتونية وأدى إلى انخفاض تدفق الحرارة عبر القشرة. سيؤدي هذا التأثير العازل إلى زيادة درجة حرارة الوشاح ، وبالتالي تقليل تدفق الحرارة من اللب. نتيجة لذلك ، لا يوجد جيودينامو داخلي متاح لقيادة مجال مغناطيسي. بدلاً من ذلك ، تعمل الحرارة من القلب على إعادة تسخين القشرة. [111]

أحد الاحتمالات هو أن كوكب الزهرة ليس له قلب داخلي صلب ، [112] أو أن قلبه لا يبرد ، بحيث يكون الجزء السائل بالكامل من اللب عند نفس درجة الحرارة تقريبًا. الاحتمال الآخر هو أن جوهرها قد ترسخ بالفعل. تعتمد حالة اللب بشكل كبير على تركيز الكبريت ، وهو أمر غير معروف في الوقت الحاضر. [111]

يعني الغلاف المغناطيسي الضعيف حول كوكب الزهرة أن الرياح الشمسية تتفاعل مباشرة مع غلافها الجوي الخارجي. هنا ، يتم إنشاء أيونات الهيدروجين والأكسجين عن طريق تفكك جزيئات الماء من الأشعة فوق البنفسجية. ثم تزود الرياح الشمسية الطاقة التي تعطي بعض هذه الأيونات سرعة كافية للهروب من حقل جاذبية الزهرة. تؤدي عملية التآكل هذه إلى خسارة ثابتة للهيدروجين منخفض الكتلة ، والهيليوم ، وأيونات الأكسجين ، بينما من المرجح أن يتم الاحتفاظ بالجزيئات ذات الكتلة الأعلى ، مثل ثاني أكسيد الكربون. يمكن أن يؤدي تآكل الغلاف الجوي بفعل الرياح الشمسية إلى فقدان معظم مياه كوكب الزهرة خلال المليار سنة الأولى بعد تشكله. [113] ومع ذلك ، قد يكون الكوكب قد احتفظ بدينامو لأول 2 إلى 3 مليار سنة ، لذلك قد يكون فقدان الماء قد حدث مؤخرًا. [114] أدى التآكل إلى زيادة نسبة الديوتيريوم ذو الكتلة العالية إلى الهيدروجين منخفض الكتلة في الغلاف الجوي 100 مرة مقارنة ببقية النظام الشمسي. [115]

يدور كوكب الزهرة حول الشمس على مسافة متوسطة تبلغ حوالي 0.72 AU (108 مليون كم 67 مليون ميل) ، ويكمل مدارًا كل 224.7 يومًا. على الرغم من أن جميع مدارات الكواكب بيضاوية الشكل ، فإن مدار كوكب الزهرة هو الأقرب حاليًا إلى مدار ، مع انحراف أقل من 0.01. [5] وقد أظهرت محاكاة الديناميكيات المدارية للنظام الشمسي المبكر أن الانحراف اللامركزي لمدار الزهرة ربما كان أكبر بكثير في الماضي ، ووصل إلى قيم تصل إلى 0.31 وربما أثر على تطور المناخ المبكر. [116] يعني المدار شبه الدائري الحالي لكوكب الزهرة أنه عندما يقع الزهرة بين الأرض والشمس في اقتران أدنى ، فإنه يجعل أقرب اقتراب للأرض من أي كوكب على مسافة متوسطة تبلغ 41 مليون كيلومتر (25 مليون ميل). [5] [ن 2] [117] يصل الكوكب إلى اقتران أدنى كل 584 يومًا في المتوسط. [5] بسبب تناقص الانحراف المركزي لمدار الأرض ، ستصبح المسافات الدنيا أكبر على مدى عشرات الآلاف من السنين. من عام 1 إلى 5383 ، يوجد 526 طريقًا أقل من 40 مليون كم ثم لا يوجد أي طريق لحوالي 60158 عامًا. [118]

تدور جميع الكواكب في النظام الشمسي حول الشمس في اتجاه عكس اتجاه عقارب الساعة كما تُرى من أعلى القطب الشمالي للأرض. تدور معظم الكواكب أيضًا على محاورها في اتجاه عكس عقارب الساعة ، لكن كوكب الزهرة يدور في اتجاه عقارب الساعة في دوران رجعي مرة واحدة كل 243 يومًا من أيام الأرض - وهو أبطأ دوران لأي كوكب. نظرًا لأن دورانه بطيء جدًا ، فإن كوكب الزهرة قريب جدًا من الشكل الكروي. [119] وبالتالي فإن اليوم الفلكي الزهري يستمر لفترة أطول من السنة الزهرية (243 مقابل 224.7 يومًا أرضيًا). يدور خط استواء كوكب الزهرة بسرعة 6.52 كم / ساعة (4.05 ميل / ساعة) ، بينما تدور الأرض بسرعة 1674.4 كم / ساعة (1040.4 ميل / ساعة). [123] [124] تم قياس فترة دوران الزهرة بـ ماجلان بيانات المركبة الفضائية على مدى 500 يوم أصغر من فترة الدوران المقاسة خلال فترة 16 سنة بين المركبة الفضائية ماجلان و فينوس اكسبريس بفارق 6.5 دقيقة تقريبًا. [125] بسبب الدوران إلى الوراء ، يكون طول اليوم الشمسي على كوكب الزهرة أقصر بكثير من اليوم الفلكي ، عند 116.75 يومًا أرضيًا (مما يجعل يوم كوكب الزهرة الشمسي أقصر من أيام كوكب عطارد البالغ عددها 176 يومًا). [11] سنة واحدة من الزهرة هي حوالي 1.92 يوم شمسي من الزهرة. [126] بالنسبة لمراقب على سطح كوكب الزهرة ، فإن الشمس ستشرق من الغرب وتغرب في الشرق ، [126] على الرغم من أن غيوم الزهرة غير الشفافة تمنع مراقبة الشمس من سطح الكوكب. [127]

ربما تكون الزهرة قد تشكلت من السديم الشمسي مع فترة دوران مختلفة وانحراف ، ووصلت إلى حالتها الحالية بسبب التغيرات الفوضوية في الدوران الناتجة عن الاضطرابات الكوكبية وتأثيرات المد والجزر على غلافها الجوي الكثيف ، وهو التغيير الذي كان سيحدث على مدار مليارات السنين . قد تمثل فترة دوران كوكب الزهرة حالة توازن بين انغلاق المد والجزر على جاذبية الشمس ، والتي تميل إلى إبطاء الدوران ، والمد في الغلاف الجوي الناتج عن التسخين الشمسي للغلاف الجوي الزهري السميك.[128] [129] متوسط ​​الفاصل الزمني البالغ 584 يومًا بين الاقتراب المتتالي من الأرض يساوي تقريبًا 5 أيام شمسية من كوكب الزهرة (5.001444 على وجه الدقة) ، [130] ولكن فرضية رنين المدار الدوراني مع الأرض كانت مخفضة. [131]

كوكب الزهرة ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. [132] لديها العديد من كويكبات طروادة: شبه القمر الصناعي 2002 VE 68 [133] [134] واثنين من أحصنة طروادة المؤقتة الأخرى ، 2001 CK32 و 2012 XE 133. [135] في القرن السابع عشر ، أبلغ جيوفاني كاسيني عن وجود قمر يدور حول كوكب الزهرة ، والذي أطلق عليه اسم نيث ، وتم الإبلاغ عن العديد من المشاهد على مدار المائتي عام التالية ، ولكن تم تحديد معظمها على أنها نجوم في المنطقة المجاورة. أظهرت دراسة أليكس أليمي وديفيد ستيفنسون عام 2006 لنماذج النظام الشمسي المبكر في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أن كوكب الزهرة من المحتمل أن يكون لديه قمر واحد على الأقل تم إنشاؤه بواسطة حدث تأثير ضخم منذ مليارات السنين. [136] بعد حوالي 10 ملايين سنة ، وفقًا للدراسة ، أدى تأثير آخر إلى عكس اتجاه دوران الكوكب وتسبب في دوران القمر الزهري تدريجيًا نحو الداخل حتى اصطدم بكوكب الزهرة. [137] إذا أدت التأثيرات اللاحقة إلى إنشاء أقمار ، فقد تمت إزالتها بنفس الطريقة. التفسير البديل لنقص الأقمار الصناعية هو تأثير المد الشمسي القوي ، والذي يمكن أن يزعزع استقرار الأقمار الصناعية الكبيرة التي تدور حول الكواكب الأرضية الداخلية. [132]

بالعين المجردة ، يظهر كوكب الزهرة كنقطة بيضاء من الضوء أكثر إشراقًا من أي كوكب أو نجم آخر (باستثناء الشمس). [138] متوسط ​​الحجم الظاهري للكوكب هو 4.14 بانحراف معياري قدره 0.31. [16] يحدث ألمع حجم خلال مرحلة الهلال حوالي شهر واحد قبل أو بعد الاقتران السفلي. يتلاشى كوكب الزهرة إلى حجم −3 تقريبًا عندما تضيئه الشمس من الخلف. [139] يكون الكوكب ساطعًا بدرجة كافية بحيث يمكن رؤيته في وضح النهار ، [140] ولكن يمكن رؤيته بسهولة أكبر عندما تكون الشمس منخفضة في الأفق أو عند غروبها. ككوكب أدنى ، يقع دائمًا على بعد حوالي 47 درجة من الشمس. [141]

الزهرة "تتجاوز" الأرض كل 584 يومًا أثناء دورانها حول الشمس. [5] أثناء ذلك ، تتغير من "نجمة المساء" ، التي تظهر بعد غروب الشمس ، إلى "نجمة الصباح" ، والتي تكون مرئية قبل شروق الشمس. على الرغم من أن كوكب عطارد ، الكوكب الآخر الأدنى ، يصل أقصى استطالة إلى 28 درجة فقط وغالبًا ما يصعب تمييزه في الشفق ، يصعب تفويت كوكب الزهرة عندما يكون في أوج تألقه. أقصى استطالة لها تعني أنها مرئية في السماء المظلمة بعد غروب الشمس بفترة طويلة. نظرًا لكون الزهرة ألمع جسم شبيه بالنقطة في السماء ، فإن كوكب الزهرة هو كائن طائر غير معروف بشكل شائع. [142]

المراحل

أثناء دورانه حول الشمس ، يعرض كوكب الزهرة أطوارًا مثل مراحل القمر في عرض تلسكوبي. يظهر الكوكب كقرص صغير "ممتلئ" عندما يكون على الجانب الآخر من الشمس (عند الاقتران العلوي). يُظهر كوكب الزهرة قرصًا أكبر و "ربع طور" عند أقصى استطالة له من الشمس ، ويظهر بألمع صوره في سماء الليل. يقدم الكوكب "هلالًا" رقيقًا أكبر بكثير في مناظر تلسكوبية أثناء مروره على طول الجانب القريب بين الأرض والشمس. يعرض كوكب الزهرة حجمه الأكبر و "المرحلة الجديدة" عندما يكون بين الأرض والشمس (عند الاقتران السفلي). يمكن رؤية غلافه الجوي من خلال التلسكوبات بواسطة هالة ضوء الشمس المنكسرة حوله. [141]

العبور

يميل مدار الزهرة قليلاً بالنسبة إلى مدار الأرض ، وبالتالي ، عندما يمر الكوكب بين الأرض والشمس ، فإنه عادة لا يعبر وجه الشمس. تحدث عبور كوكب الزهرة عندما يتزامن الاقتران السفلي للكوكب مع وجوده في مستوى مدار الأرض. تحدث عبور كوكب الزهرة في دورات مدتها 243 عامًا مع النمط الحالي للعبور عبارة عن أزواج من العبور مفصولة بثماني سنوات ، على فترات تبلغ حوالي 105.5 سنة أو 121.5 سنة - وهو نمط اكتشف لأول مرة في عام 1639 من قبل عالم الفلك الإنجليزي جيريميا هوروكس. [143]

كان آخر زوج في 8 يونيو 2004 و 5-6 يونيو 2012. يمكن مشاهدة العبور مباشرة من العديد من المنافذ عبر الإنترنت أو مراقبتها محليًا باستخدام المعدات والظروف المناسبة. [144]

حدث العبور السابق في ديسمبر 1874 وديسمبر 1882 ، سيحدث الزوجان التاليان في ديسمبر 2117 وديسمبر 2125. [145] العبور عام 1874 هو موضوع أقدم فيلم معروف ، 1874 ممر فينوس. تاريخيًا ، كانت عمليات عبور كوكب الزهرة مهمة ، لأنها سمحت لعلماء الفلك بتحديد حجم الوحدة الفلكية ، وبالتالي حجم النظام الشمسي كما أوضح هوروكس في عام 1639. [146] جاء استكشاف الكابتن كوك للساحل الشرقي لأستراليا بعد ذلك. كان قد أبحر إلى تاهيتي عام 1768 لمراقبة عبور كوكب الزهرة. [147] [148]

الخماسي فينوس

النجم الخماسي لكوكب الزهرة هو المسار الذي يسلكه كوكب الزهرة كما هو ملاحظ من الأرض. تتكرر عمليات الاقتران السفلية المتتالية لكوكب الزهرة بالقرب جدًا من نسبة 13: 8 (تدور الأرض ثماني مرات لكل 13 مدارًا لكوكب الزهرة) ، وتتحول 144 درجة عند الاقترانات السفلية التسلسلية. نسبة 13: 8 تقريبية. 8/13 يساوي 0.61538 تقريبًا بينما يدور كوكب الزهرة حول الشمس في 0.61519 سنة. [149]

ظهورات النهار

توجد ملاحظات بالعين المجردة لكوكب الزهرة خلال ساعات النهار في العديد من الحكايات والسجلات. حسب عالم الفلك إدموند هالي سطوعه الأقصى بالعين المجردة في عام 1716 ، عندما انزعج العديد من سكان لندن من ظهوره في النهار. شهد الإمبراطور الفرنسي نابليون بونابرت ذات مرة ظهورًا نهاريًا للكوكب أثناء وجوده في حفل استقبال في لوكسمبورغ. [150] حدثت ملاحظة تاريخية أخرى للكوكب أثناء النهار أثناء تنصيب الرئيس الأمريكي أبراهام لينكولن في واشنطن العاصمة في 4 مارس 1865. [151] على الرغم من أن الرؤية بالعين المجردة لمراحل كوكب الزهرة متنازع عليها ، إلا أن هناك سجلات لملاحظات هلالها. [152]

ضوء أشين

من الغموض الذي طال رصده كوكب الزهرة ما يسمى بضوء أشين - وهو إضاءة ضعيفة واضحة لجانبه المظلم ، يُرى عندما يكون الكوكب في طور الهلال. تم إجراء أول ملاحظة مزعومة لضوء أشين في عام 1643 ، ولكن لم يتم تأكيد وجود الإضاءة بشكل موثوق. تكهن المراقبون بأنه قد يكون ناتجًا عن نشاط كهربائي في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، لكنه قد يكون خادعًا ، ناتجًا عن التأثير الفسيولوجي لمراقبة جسم ساطع على شكل هلال. [153] [59]

الملاحظة المبكرة

نظرًا لأن حركات الزهرة تبدو متقطعة (تختفي بسبب قربها من الشمس لعدة أيام في كل مرة ، ثم تظهر مرة أخرى في الأفق الآخر) ، لم تعترف بعض الثقافات بالزهرة ككيان واحد [154] بدلاً من ذلك. ، افترضوا أنهما نجمان منفصلان في كل أفق: نجمة الصباح والمساء. [154] ومع ذلك ، يشير ختم أسطواني من فترة جمدت نصر ولوح فينوس لأميسادوقة من الأسرة البابلية الأولى إلى أن السومريين القدماء كانوا يعرفون بالفعل أن نجوم الصباح والمساء كانت نفس الشيء السماوي. [155] [154] [156] في العصر البابلي القديم ، عُرف كوكب الزهرة باسم نينسيانا ، ولاحقًا باسم دلبات. [157] يُترجم اسم "نينسيانا" إلى "السيدة الإلهية ، إنارة السماء" ، والتي تشير إلى الزهرة على أنها ألمع "نجم" مرئي. تمت كتابة تهجئات الاسم السابقة بالعلامة المسمارية si4 (= SU ، والتي تعني "أن تكون حمراء") ، وربما كان المعنى الأصلي هو "سيدة احمرار السماء" ، في إشارة إلى لون الصباح و سماء المساء. [158]

أشار الصينيون تاريخيا إلى كوكب الزهرة الصباحي باسم "الأبيض العظيم" (الطيبة 太白) أو "فتاحة (كاتب) السطوع" (Qǐmíng 啟明) ، ومساء الزهرة باسم "الغرب المتميز" (تشانجونج 長庚). [159]

اعتقد الإغريق القدماء أيضًا في البداية أن الزهرة عبارة عن نجمين منفصلين: الفوسفور ، نجمة الصباح ، و Hesperus ، نجمة المساء. عزا بليني الأكبر الفضل إلى إدراك أنها كانت كائنًا واحدًا لفيثاغورس في القرن السادس قبل الميلاد ، [160] بينما جادل ديوجين لارتيوس بأن بارمينيدس ربما كان مسؤولاً عن إعادة الاكتشاف هذه. [161] على الرغم من أنهم تعرفوا على الزهرة كجسم واحد ، إلا أن الرومان القدماء استمروا في تعيين الجانب الصباحي للزهرة على أنه لوسيفر ، حرفيًا "Light-Bringer" ، والجانب المسائي باسم Vesper ، [162] وكلاهما ترجمتان حرفيتان لـ أسمائهم اليونانية التقليدية.

في القرن الثاني ، في أطروحته الفلكية المجسطى، افترض بطليموس أن كلا من عطارد والزهرة يقعان بين الشمس والأرض. ادعى عالم الفلك الفارسي ابن سينا ​​في القرن الحادي عشر أنه لاحظ عبور كوكب الزهرة ، [163] والذي اعتبره علماء الفلك فيما بعد تأكيدًا لنظرية بطليموس. [164] في القرن الثاني عشر ، لاحظ عالم الفلك الأندلسي ابن باجة "كوكبان كبقع سوداء على وجه الشمس" كان يعتقد أن هذين الكواكب هما عبور الزهرة وعطارد من قبل عالم الفلك المراغة في القرن الثالث عشر قطب الدين شيرازي ، على الرغم من أن هذا لا يمكن أن يكون صحيحًا لأنه لم يكن هناك عبور للزهرة في حياة ابن باجة. [165] [رقم 3]

عندما لاحظ الفيزيائي الإيطالي جاليليو جاليلي الكوكب لأول مرة في أوائل القرن السابع عشر ، وجد أنه يظهر أطوارًا مثل القمر ، متفاوتة من هلال إلى حدب إلى كامل والعكس صحيح. عندما يكون الزهرة أبعد ما يكون عن الشمس في السماء ، فإنه يظهر مرحلة نصف مضاءة ، وعندما يكون أقرب إلى الشمس في السماء ، فإنه يظهر على شكل هلال أو مرحلة كاملة. لا يمكن أن يكون هذا ممكنًا إلا إذا كان كوكب الزهرة يدور حول الشمس ، وكان هذا من بين الملاحظات الأولى التي تتناقض بوضوح مع نموذج مركزية الأرض البطلمي بأن النظام الشمسي كان متحد المركز ومتمحورًا حول الأرض. [168] [169]

تم التنبؤ بدقة بعبور كوكب الزهرة عام 1639 من قبل إرميا هوروكس ولاحظه هو وصديقه ويليام كرابتري ، في كل من منازلهم ، في 4 ديسمبر 1639 (24 نوفمبر وفقًا للتقويم اليولياني المستخدم في ذلك الوقت). [170]

تم اكتشاف الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في عام 1761 من قبل الموسوعي الروسي ميخائيل لومونوسوف. [171] [172] لوحظ الغلاف الجوي لكوكب الزهرة عام 1790 بواسطة عالم الفلك الألماني يوهان شروتر. وجد شروتر أنه عندما كان الكوكب عبارة عن هلال رقيق ، امتدت الشرفات بأكثر من 180 درجة. لقد اعتقد بشكل صحيح أن هذا يرجع إلى تشتت ضوء الشمس في جو كثيف. لاحقًا ، لاحظ عالم الفلك الأمريكي تشيستر سميث لايمان حلقة كاملة حول الجانب المظلم من الكوكب عندما كان عند اقتران أدنى ، مما قدم دليلًا إضافيًا على وجود غلاف جوي. [173] أدى الغلاف الجوي إلى تعقيد الجهود لتحديد فترة دوران الكوكب ، وقد قدر مراقبون مثل عالم الفلك الإيطالي المولد جيوفاني كاسيني وشروتر بشكل غير صحيح فترات بحوالي 24 ساعة من حركات العلامات على السطح الظاهر للكوكب. [174]

البحوث الأرضية

تم اكتشاف المزيد عن كوكب الزهرة حتى القرن العشرين. لم يُعطِ قرصه عديم الملامح تقريبًا أي تلميح إلى شكل سطحه ، ولم يتم الكشف عن المزيد من أسراره إلا من خلال تطوير عمليات الرصد الطيفي والرادار والأشعة فوق البنفسجية. نُفِّذت أول عمليات رصد للأشعة فوق البنفسجية في عشرينيات القرن الماضي ، عندما وجد فرانك إي روس أن الصور فوق البنفسجية كشفت عن تفاصيل كبيرة لم تكن موجودة في الأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء. وأشار إلى أن هذا يرجع إلى الغلاف الجوي السفلي الكثيف والأصفر مع ارتفاع السحب الرقيقة فوقه. [175]

أعطت الملاحظات الطيفية في القرن العشرين أول أدلة حول دوران الزهرة. حاول فيستو سليفر قياس انزياح دوبلر للضوء من كوكب الزهرة ، لكنه وجد أنه لا يستطيع اكتشاف أي دوران. كان يعتقد أن الكوكب يجب أن يكون لديه فترة دوران أطول بكثير مما كان يعتقد في السابق. [176] لاحقًا في الخمسينيات من القرن الماضي ، أظهر العمل أن الدوران كان رجعيًا. تم إجراء عمليات الرصد الرادارية لكوكب الزهرة لأول مرة في الستينيات ، وقدمت القياسات الأولى لفترة الدوران ، والتي كانت قريبة من القيمة الحديثة. [177]

كشفت أرصاد الرادار في السبعينيات عن تفاصيل سطح كوكب الزهرة لأول مرة. تم بث نبضات من موجات الراديو على الكوكب باستخدام تلسكوب لاسلكي بطول 300 متر (1000 قدم) في مرصد أريسيبو ، وكشفت أصداء منطقتين عاكستين للغاية ، حددتا منطقتي ألفا وبيتا. كشفت الملاحظات أيضًا عن منطقة مشرقة تُعزى إلى الجبال ، والتي كانت تسمى ماكسويل مونتيس. [178] هذه الميزات الثلاثة هي الآن هي السمات الوحيدة على كوكب الزهرة التي ليس لها أسماء نسائية. [82]

استكشاف

كانت أول مهمة مسبار فضاء آلي إلى كوكب الزهرة وأي كوكب هي Venera 1 من برنامج Venera السوفيتي الذي تم إطلاقه في عام 1961 ، على الرغم من أنه فقد الاتصال في الطريق. [179]

كانت أول مهمة ناجحة إلى كوكب الزهرة (بالإضافة إلى أول مهمة ناجحة بين الكواكب في العالم) هي مهمة مارينر 2 من الولايات المتحدة ، مرت في 14 ديسمبر 1962 على ارتفاع 34833 كم (21644 ميل) فوق سطح كوكب الزهرة وجمع البيانات عن الكوكب. أجواء. [180] [181]

في 18 أكتوبر 1967 ، السوفياتي فينيرا 4 دخلت بنجاح كأول مسبار للغلاف الجوي ونشرت التجارب العلمية. فينيرا 4 أظهرت أن درجة حرارة السطح كانت أكثر سخونة من مارينر 2 حسبت ، عند 500 درجة مئوية تقريبًا (932 درجة فهرنهايت) ، حدد أن الغلاف الجوي يحتوي على 95 ٪ من ثاني أكسيد الكربون (CO
2 ) ، واكتشف أن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة كان أكثر كثافة من فينيرا 4 كان المصممون يتوقعون. [182] المفصل فينيرا 4مارينر 5 تم تحليل البيانات من قبل فريق علمي سوفيتي أمريكي مشترك في سلسلة من الندوات على مدار العام التالي ، [183] ​​في مثال مبكر للتعاون الفضائي. [184]

في عام 1974 ، مارينر 10 تأرجح كوكب الزهرة في طريقه إلى عطارد والتقط صوراً بالأشعة فوق البنفسجية للسحب ، ليكشف عن سرعات الرياح العالية بشكل غير عادي في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.

في عام 1975 ، السوفياتي فينيرا 9 و 10 نقلت مركبات الهبوط الصور الأولى من سطح كوكب الزهرة ، والتي كانت بالأبيض والأسود. في عام 1982 تم الحصول على أول صور ملونة للسطح باستخدام السوفييت فينيرا 13 و 14 الهبوط.

حصلت ناسا على بيانات إضافية في عام 1978 مع مشروع بايونير فينوس الذي يتألف من مهمتين منفصلتين: [١٨٥] بايونير فينوس أوربيتر و بايونير فينوس مولتيبروب. [186] انتهى برنامج فينيرا السوفيتي الناجح في أكتوبر 1983 ، عندما فينيرا 15 و 16 تم وضعها في مدار لإجراء رسم خرائط تفصيلية لـ 25٪ من تضاريس كوكب الزهرة (من القطب الشمالي إلى خط عرض 30 درجة شمالًا) [187]

حدثت عدة رحلات طيران أخرى على كوكب الزهرة في الثمانينيات والتسعينيات مما زاد من فهم كوكب الزهرة ، بما في ذلك فيجا 1 (1985), فيجا 2 (1985), جاليليو (1990), ماجلان (1994), كاسيني هيغنز (1998) و رسول (2006). ثم، فينوس اكسبريس بواسطة وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) دخلت مدار حول كوكب الزهرة في أبريل 2006. مجهزة بسبعة أجهزة علمية ، فينوس اكسبريس قدمت مراقبة غير مسبوقة طويلة المدى لجو الزهرة. اختتمت وكالة الفضاء الأوروبية فينوس اكسبريس مهمة في ديسمبر 2014. [188]

اعتبارًا من عام 2020 ، تم إصدار ملف أكاتسوكي في مدار غريب الأطوار حول كوكب الزهرة منذ 7 ديسمبر 2015 ، وهناك العديد من مقترحات التحقيق قيد الدراسة من قبل Roscosmos و NASA و ISRO و ESA والقطاع الخاص (على سبيل المثال بواسطة Rocketlab).

الزهرة هي سمة أساسية في سماء الليل ، ولذلك كانت ذات أهمية ملحوظة في علم الأساطير والتنجيم والخيال عبر التاريخ وفي الثقافات المختلفة.

في الديانة السومرية ، ارتبط إنانا بكوكب الزهرة. [191] [192] عدة ترانيم تمدح إنانا بدورها كإلهة كوكب الزهرة. [154] [192] [191] جادل أستاذ علم اللاهوت جيفري كولي بأنه ، في العديد من الأساطير ، قد تتوافق حركات إنانا مع حركات كوكب الزهرة في السماء. [154] ترتبط الحركات المتقطعة لكوكب الزهرة بكل من الأساطير والطبيعة المزدوجة لإنانا. [154] في نزول إنانا إلى العالم السفليعلى عكس أي إله آخر ، فإن إنانا قادر على النزول إلى العالم السفلي والعودة إلى السماء. يبدو أن كوكب الزهرة ينحدر بنفس الطريقة ، حيث يقع في الغرب ثم يرتفع مرة أخرى في الشرق. [154] ترنيمة تمهيدية تصف إنانا ترك السماوات والتوجه إلى كور، ما يمكن أن يُفترض أن يكون ، الجبال ، تكرارًا لارتفاع وغروب إنانا في الغرب. [154] في إنانا وشوكالتودا و نزول إنانا إلى العالم السفلي يبدو أنه يوازي حركة كوكب الزهرة. [154] في إنانا وشوكالتودا، يوصف Shukaletuda بأنه مسح السماء بحثًا عن Inanna ، وربما يبحث في الآفاق الشرقية والغربية. [193] في نفس الأسطورة ، أثناء البحث عن مهاجمها ، تقوم إنانا نفسها بعدة حركات تتوافق مع حركات كوكب الزهرة في السماء. [154]

تحدث الشعراء الكلاسيكيون مثل هومر وسافو وأوفيد وفيرجيل عن النجم وضوءه. [194] كتب شعراء مثل ويليام بليك وروبرت فروست وليتيتيا إليزابيث لاندون وألفريد لورد تينيسون وويليام وردزورث قصائد قصائد لها. [195]

في اللغة الصينية ، يُطلق على الكوكب اسم Jīn-x金星ng (،) ، وهو الكوكب الذهبي للعنصر المعدني. في الهند سميت شكرا جراها ("كوكب شكرا") على اسم القديس القوي شكرا. شكرا الذي يستخدم في علم التنجيم الهندي الفيدي [196] يعني "واضح ، نقي" أو "سطوع ، وضوح" في اللغة السنسكريتية. واحدة من تسعة Navagraha ، تم عقدها للتأثير على الثروة والمتعة والتكاثر وكان ابن Bhrgu ، مدير Daityas ، ومعلم Asuras. [197] الكلمة شكرا يرتبط أيضًا بالسائل المنوي أو الجيل. تُعرف كوكب الزهرة باسم Kejora باللغتين الإندونيسية والماليزية الماليزية. تشير الثقافات الصينية واليابانية والكورية الحديثة إلى الكوكب حرفيًا على أنه "النجم المعدني" (金星) ، بناءً على العناصر الخمسة. [198] [199] [200]

اعتبرت المايا كوكب الزهرة أهم جرم سماوي بعد الشمس والقمر. أطلقوا عليه تشاك إيكأو [201] أو نوح إك"النجم العظيم". [202] كانت دورات كوكب الزهرة مهمة لتقويمهم.

اعتقد قدماء المصريين والإغريق أن الزهرة جسدين منفصلين ، نجمة الصباح ونجمة المساء. عرف المصريون نجمة الصباح باسم تيوموتيري ونجمة المساء باسم أويتي. [203] استخدم الإغريق الأسماء فوسفوروس (Φωσϕόρος) ، وتعني "جالب الضوء" (من حيث عنصر الفوسفور بالتناوب Ēōsphoros (Ἠωσϕόρος) ، وتعني "فجر") ، لنجم الصباح ، و هسبيروس (Ἕσπερος) ، معناه "الغربي" ، لنجم المساء. [204] على الرغم من أنه تم التعرف عليها في العصر الروماني كجسم سماوي واحد ، يُعرف باسم "نجمة كوكب الزهرة" ، استمر استخدام الاسمين اليونانيين التقليديين ، على الرغم من ترجمتهما إلى اللاتينية مثل إبليس و فيسبر. [204] [205]

الخيال الحديث

مع اختراع التلسكوب ، بدأت فكرة أن الزهرة هي عالم مادي ووجهة محتملة تتشكل.

أعطى الغطاء السحابي الزهري الذي لا يمكن اختراقه كتاب الخيال العلمي حرية التفكير في الظروف على سطحه أكثر من ذلك عندما أظهرت الملاحظات المبكرة أنه ليس فقط متشابهًا في الحجم مع الأرض ، بل كان يمتلك غلافًا جويًا كبيرًا. أقرب إلى الشمس من الأرض ، تم تصوير الكوكب في كثير من الأحيان على أنه أكثر دفئًا ، ولكنه لا يزال صالحًا للسكنى من قبل البشر[206] وصل هذا النوع إلى ذروته بين ثلاثينيات وخمسينيات القرن الماضي ، في الوقت الذي كشف فيه العلم عن بعض جوانب كوكب الزهرة ، ولكن ليس بعد الواقع القاسي لظروف سطحه. أظهرت النتائج من البعثات الأولى إلى كوكب الزهرة أن الواقع مختلف تمامًا وأنهت هذا النوع الخاص. [207] مع تقدم المعرفة العلمية عن كوكب الزهرة ، حاول مؤلفو الخيال العلمي مواكبة ذلك ، لا سيما من خلال تخمين المحاولات البشرية لاستصلاح كوكب الزهرة. [208]

رمز

الرمز الفلكي لكوكب الزهرة هو نفس الرمز المستخدم في علم الأحياء للجنس الأنثوي: دائرة بها صليب صغير تحتها. [209] [210] يرمز رمز الزهرة أيضًا إلى الأنوثة ، وفي الكيمياء الغربية يرمز إلى النحاس المعدني. [209] [210] تم استخدام النحاس المصقول للمرايا من العصور القديمة ، وكان يُفهم أحيانًا أن رمز الزهرة يمثل مرآة الإلهة على الرغم من أن هذا ليس أصلها الحقيقي. [209] [210]

انخفضت التكهنات حول إمكانية الحياة على سطح كوكب الزهرة بشكل ملحوظ بعد أوائل الستينيات عندما أصبح من الواضح أن الظروف قاسية مقارنة بتلك الموجودة على الأرض. تجعل درجة الحرارة القصوى لكوكب الزهرة والضغط الجوي من الحياة القائمة على الماء كما هو معروف حاليًا غير محتملة.

تكهن بعض العلماء بأن الكائنات الحية الدقيقة المحبة للحموضة الحرارية قد توجد في الطبقات العليا الحمضية الأكثر برودة من الغلاف الجوي للزهرة. [211] [212] [213] تعود هذه التكهنات إلى عام 1967 ، عندما اقترح كارل ساجان وهارولد جيه موروويتز في طبيعة مقال مفاده أن الأجسام الدقيقة التي تم اكتشافها في سحب كوكب الزهرة قد تكون كائنات حية مشابهة لبكتيريا الأرض (والتي لها نفس الحجم تقريبًا):

في حين أن ظروف سطح كوكب الزهرة تجعل فرضية الحياة هناك غير قابلة للتصديق ، فإن غيوم كوكب الزهرة هي قصة مختلفة تمامًا. كما أشرنا قبل بضع سنوات ، فإن الماء وثاني أكسيد الكربون وضوء الشمس - المتطلبات الأساسية لعملية التمثيل الضوئي - متوفرة بكثرة بالقرب من الغيوم. [214]

في أغسطس 2019 ، أفاد علماء الفلك بقيادة Yeon Joo Lee أن النمط طويل المدى للامتصاص وتغيرات البياض في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ناتجة عن "ماصات غير معروفة" ، والتي قد تكون مواد كيميائية أو حتى مستعمرات كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة في أعالي الغلاف الجوي. الكوكب ، تؤثر على المناخ. [56] إن امتصاصها للضوء يكاد يكون مطابقًا لامتصاص الكائنات الدقيقة في غيوم الأرض. تم التوصل إلى استنتاجات مماثلة من خلال دراسات أخرى. [215]

في سبتمبر 2020 ، أعلن فريق من علماء الفلك بقيادة جين جريفز من جامعة كارديف عن احتمال الكشف عن الفوسفين ، وهو غاز غير معروف عن طريق أي عمليات كيميائية معروفة على سطح كوكب الزهرة أو الغلاف الجوي ، في المستويات العليا من سحب الكوكب. [216] [217] [218] [219] [220] أحد المصادر المقترحة لهذا الفوسفين هو الكائنات الحية. [221] تم اكتشاف الفوسفين على ارتفاعات لا تقل عن 30 ميلاً فوق السطح ، وبشكل أساسي عند خطوط العرض الوسطى مع عدم اكتشاف أي منها في القطبين. دفع هذا الاكتشاف مدير ناسا جيم بريدنشتاين إلى الدعوة علنًا إلى تركيز جديد على دراسة كوكب الزهرة ، واصفًا اكتشاف الفوسفين بأنه "أهم تطور حتى الآن في بناء قضية الحياة خارج الأرض". [222] [223]

تم نشر بيان في 5 أكتوبر 2020 ، من قبل اللجنة المنظمة للجنة الاتحاد الفلكي الدولي F3 حول علم الأحياء الفلكي ، حيث اتهم مؤلفو ورقة سبتمبر 2020 حول الفوسفين بسلوك غير أخلاقي ، وانتُقدوا لكونهم غير علميين ومضللون للجمهور. . [224] [225] نأى أعضاء تلك اللجنة بأنفسهم عن بيان الاتحاد الفلكي الدولي ، زاعمين أنه تم نشره دون علمهم أو موافقتهم. [226] [227] تمت إزالة البيان من موقع IAU بعد ذلك بوقت قصير. صرح لارس ليندبرج كريستنسن ، مسؤول الاتصال الإعلامي بالاتحاد الفلكي الدولي ، أن الاتحاد الفلكي الدولي لا يتفق مع محتوى الرسالة وأنه تم نشره من قبل مجموعة داخل لجنة F3 ، وليس IAU نفسها. [228]

أثار التحليل اللاحق لمعالجة البيانات المستخدمة لتحديد الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة مخاوف من أن خط الكشف قد يكون قطعة أثرية. قد يؤدي استخدام التوافق متعدد الحدود من الدرجة الثانية عشر إلى تضخيم ضوضاء الإشارة وتوليد قراءة خاطئة. لم تكشف ملاحظات الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في أجزاء أخرى من الطيف الكهرومغناطيسي حيث يتوقع وجود خط امتصاص الفوسفين عن الفوسفين. [229] بحلول أواخر أكتوبر 2020 ، لم تؤدِّ إعادة تحليل البيانات بالطرح المناسب للخلفية إلى اكتشاف الفوسفين. [230] [231] [232]

حماية الكواكب

لجنة أبحاث الفضاء منظمة علمية أنشأها المجلس الدولي للعلوم. من بين مسؤولياتهم وضع توصيات لتجنب التلوث بين الكواكب. لهذا الغرض ، يتم تصنيف البعثات الفضائية إلى خمس مجموعات. نظرًا لبيئة سطح كوكب الزهرة القاسية ، فقد كان كوكب الزهرة تحت فئة الحماية الكوكبية الثانية. [233] يشير هذا إلى أن هناك فرصة بعيدة فقط لأن التلوث الذي تحمله المركبات الفضائية يمكن أن يضر بالتحقيقات. على الرغم من اكتشاف الآثار المحتملة للحياة الأصلية في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، فقد تم التشكيك في هذا التصنيف. [234]

الوجود البشري

كوكب الزهرة هو مكان الوجود البشري الأول بين الكواكب ، بوساطة بعثات روبوتية ، مع أول هبوط ناجح على كوكب آخر وجسم خارج كوكب الأرض غير القمر. كان كوكب الزهرة في بداية عصر الفضاء كثيرًا ما زارته المسابير الفضائية حتى التسعينيات. حاليا في المدار هو أكاتسوكي ، ويستخدم المسبار الشمسي باركر بشكل روتيني كوكب الزهرة لمناورات مساعدة الجاذبية. [235]

سكن الإنسان والأقاليم

في حين أن ظروف سطح كوكب الزهرة غير مضيافة للغاية ، فإن الضغط الجوي ودرجة الحرارة على ارتفاع خمسين كيلومترًا فوق السطح تشبه تلك الموجودة على سطح الأرض. وقد أدى ذلك إلى مقترحات لاستخدام المناطيد (أخف من بالونات الهواء) للاستكشاف (مثل مفهوم HAVOC التابع لناسا) وربما من أجل "المدن العائمة" الدائمة في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. [236] من بين التحديات الهندسية العديدة التي تواجه أي وجود بشري في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، الكميات المسببة للتآكل من حامض الكبريتيك في الغلاف الجوي. [236]

لوحظ انخفاض الاهتمام بالزهرة بسبب ظروف سطحه القاسية السطحية، والتي حولت في بعض الأحيان الدعوة الفضائية إلى أجسام فلكية أخرى ، مثل المريخ ، مع ظروف سطحية يسهل الوصول إليها ، متجاهلة الارتفاعات العالية في الغلاف الجوي. [237] كان الاتحاد السوفيتي تقريبًا [أ] الدولة الوحيدة التي أرسلت بعثات إلى سطح كوكب الزهرة ، والتي استخدمها المسؤولون الروس لتسمية كوكب الزهرة "كوكب روسي". [238] [239]


اكتشف علماء الفلك علامة محتملة للحياة على كوكب الزهرة

في اكتشاف مذهل ، اكتشف علماء الفلك علامة محتملة للحياة على كوكب الزهرة ، وهو كوكب لم يكن جزءًا مهمًا من البحث عن الحياة بسبب درجات الحرارة القصوى وتكوين الغلاف الجوي وعوامل أخرى.

تفاجأ علماء الفلك عندما وجدوا وجود مادة كيميائية تسمى "فوسفين" في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، سميت على اسم إلهة الجمال الرومانية.

بعد إجراء تحليل لمصدر المادة الكيميائية ، استبعد العلماء المصادر غير البيولوجية ، وفقًا لورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature Astronomy يوم الاثنين وورقة أخرى مقدمة إلى مجلة Astrobiology.

قالت قائدة الفريق جين جريفز من جامعة كارديف في المملكة المتحدة ، التي رصدت لأول مرة علامات الفوسفين في الملاحظات من تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل (JCMT): "عندما حصلنا على الإشارات الأولى للفوسفين في طيف كوكب الزهرة ، كانت صدمة!" يديره مرصد شرق آسيا في هاواي.

يتطلب تأكيد اكتشافهم استخدام 45 هوائيًا لمصفوفة أتاكاما كبيرة المليمتر / ما دون المليمتر (ALMA) في تشيلي ، وهو تلسكوب أكثر حساسية يكون فيه المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) شريكًا.

رصد كلا المرفقين كوكب الزهرة بطول موجة يبلغ حوالي مليمتر واحد ، وهو أطول بكثير مما يمكن للعين البشرية رؤيته - فقط التلسكوبات على ارتفاعات عالية يمكنها اكتشافه بفعالية.

يقدر الفريق الدولي ، الذي يضم باحثين من المملكة المتحدة والولايات المتحدة واليابان ، أن الفوسفين موجود في سحب كوكب الزهرة بتركيز صغير ، فقط حوالي عشرين جزيئًا من كل مليار.

بعد ملاحظاتهم ، أجروا حسابات لمعرفة ما إذا كانت هذه الكميات يمكن أن تأتي من عمليات طبيعية غير بيولوجية على الكوكب.

تضمنت بعض الأفكار ضوء الشمس ، والمعادن المتساقطة من السطح إلى أعلى ، والبراكين ، أو البرق ، ولكن لا يمكن لأي من هذه الأشياء أن تجعلها قريبة بشكل كافٍ منها.

تم العثور على هذه المصادر غير البيولوجية لتنتج واحدًا على الأكثر من عشرة آلاف من كمية الفوسفين التي شاهدتها التلسكوبات.

لإنشاء الكمية المرصودة من الفوسفين (الذي يتكون من الهيدروجين والفوسفور) على كوكب الزهرة ، ستحتاج الكائنات الأرضية فقط إلى العمل عند حوالي 10 في المائة من إنتاجيتها القصوى ، وفقًا للفريق.

من المعروف أن بكتيريا الأرض تصنع الفوسفين: فهي تمتص الفوسفات من المعادن أو المواد البيولوجية ، وتضيف الهيدروجين ، وتطرد الفوسفين في النهاية.

من المحتمل أن تكون أي كائنات حية على كوكب الزهرة مختلفة تمامًا عن أبناء عمومتها على الأرض ، لكنها أيضًا يمكن أن تكون مصدر الفوسفين في الغلاف الجوي.

بينما كان اكتشاف الفوسفين في سحب كوكب الزهرة مفاجأة ، فإن الباحثين واثقون في اكتشافهم.

وأضاف جريفز ، الذي قاد الدراسة التي نشرت يوم الإثنين ، "في النهاية ، وجدنا أن كلا المرصدين قد شهدا نفس الشيء - امتصاص خافت عند الطول الموجي المناسب ليكون غاز الفوسفين ، حيث تضاء الجزيئات من الخلف بواسطة السحب الأكثر دفئًا أدناه". في علم الفلك الطبيعي.

يعتقد الفريق أن اكتشافهم مهم لأنه يمكنهم استبعاد العديد من الطرق البديلة لصنع الفوسفين ، لكنهم يعترفون بأن تأكيد وجود "الحياة" يحتاج إلى الكثير من العمل.

على الرغم من أن درجات حرارة السحب المرتفعة لكوكب الزهرة تصل إلى 30 درجة مئوية ، إلا أنها حمضية بشكل لا يصدق - حوالي 90 في المائة من حمض الكبريتيك - مما يشكل مشاكل كبيرة لأي ميكروبات تحاول البقاء هناك.

قال ليوناردو تيستي ، الفلكي ESO ومدير العمليات الأوروبية ALMA ، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: "إن الإنتاج غير البيولوجي للفوسفين على كوكب الزهرة مستبعد من خلال فهمنا الحالي لكيمياء الفوسفين في الغلاف الجوي للكواكب الصخرية".

"إن تأكيد وجود الحياة على الغلاف الجوي لكوكب الزهرة سيكون بمثابة تقدم كبير في علم الأحياء الفلكي ، وبالتالي ، من الضروري متابعة هذه النتيجة المثيرة بالدراسات النظرية والمراقبة لاستبعاد احتمال أن يكون للفوسفين على الكواكب الصخرية أصلًا كيميائيًا مختلفًا. من على الأرض ".

وردًا على نشر الورقة ، قالت وكالة ناسا يوم الاثنين إنها تثق "في عملية مراجعة النظراء العلمية وتتطلع إلى المناقشة القوية التي ستتبع نشرها."

وقالت وكالة الفضاء الأمريكية: "نُشرت ورقة بحثية عن الكيمياء على كوكب الزهرة في مجلة Nature Astronomy. ولم تشارك ناسا في البحث ولا يمكنها التعليق مباشرة على النتائج".


شاهد الفيديو: البرق والرعد - ماذا تعرف عنهم (ديسمبر 2021).