شناسايي فسفين در زهره؛ هرآنچه بايد درباره كشف نشانه احتمالي حيات در سياره همسايه بدانيد
ستاره‌شناسان درميان ابرهاي اسيدي زهره (ناهيد)، گاز جالب‌توجهي را شناسايي كرده‌اند كه پيش‌تر هرگز در اين سياره يافت نشده بود؛ ماده‌اي كه به‌طرز چشم‌گيري مي‌تواند نشانه‌اي از حيات در جهاني جهنمي باشد. وجود اين گاز به‌اندازه‌اي كافي نيست كه بتوان با اطمينان گفت زهره ميزبان اشكال حيات است؛ اما اين حقيقت كه چنين ماده‌اي در ابرهاي زهره وجود دارد، بيانگر وقوع اتفاقي در آنجا است كه درك كاملي از آن نداريم.
ماده‌ي مورد مباحثه، گازي نامطبوع به‌نام فسفين است؛ مولكولي سمي و انفجاري با بوي ماندگار سير و ماهي مرده. ستاره‌شناسان اين گاز متعفن را درحالي يافتند كه درميان لايه‌اي از ابرهاي زهره پنهان شده؛ نقطه‌اي كه درجه‌ي حرارت آن تقريبا بسيار نزديك به دماي سياره‌ي ما است. آن‌ها آثار ناچيزي از فسفين را در تركيب درحال چرخش ابرهاي اسيد سولفوريكي يافتند كه زهره را احاطه كرده‌اند. ديويد كلمنتس، اخترفيزيكدان در امپريال كالج لندن و بخشي از تيم مسئول كشف تازه، مقدار يافت‌شده از فسفين را معادل چند قاشق غذاخوري در يك استخر شنا مي‌داند.
بااين‌حال، به‌دليل نحوه‌ي تشكيل فسفين روي زمين، يافتن حتي مقادير اندك از اين گاز در زهره شگفت‌انگيز است. فسفين مي‌تواند به‌طور مصنوعي به‌دست انسان‌ها در محصولاتي نظير فوميگانت‌ها (آفت‌كش) يا سلاح‌هاي بيولوژيكي توليد شود يا فرآورده‌ي جانبي طبيعي حيات باشد. اين گاز را مي‌توان درحالي در مرداب‌ها و باتلاق‌ها پيدا كرد كه ميكروب‌ها عامل توليد آن هستند. فسفين همچنين در روده‌هاي حيوانات يا فضولات به‌جامانده از آن‌ها يافت مي‌شود. مهم‌تر از همه، فسفين روي زمين تقريبا به‌طور انحصاري مرتبط با حيات است و از اين‌رو احتمال مي‌رود كشف آن در زهره، نشانه‌ي وجود ميكروب‌هاي شناور در ابرهاي اين سياره باشد.
باوجوداين، احتمال دارد فسفين ناشي از وجود عامل ديگري باشد كه هنوز براي ما ناشناخته است. تيمي بين‌المللي از پژوهشگران با نگارش مقاله‌اي در نشريه‌ي نيچر، تا حد امكان تلاش كردند تا توجيهات ديگري را براي اين گاز يافت‌شده در زهره مطرح كنند. آن‌ها سناريوهايي نظير وقوع صاعقه و بمباران شهابي روي سطح سياره را مدلسازي كردند تا دريابند آيا چنين پديده‌هايي مي‌توانند مقدار فسفين پيداشده را توليد كنند يا نه. بااين‌حال، اين توضيحات تاكنون با توليد فسفين روي زهره مطابقت نداشته‌اند. كلارا سوزا سيلوا، اخترفيزيكدان مولكولي در ام‌آي‌تي و يكي از نويسندگان مقاله مي‌گويد: «به‌همين دليل، شناسايي فسفين، كشفي شگفت‌انگيز است؛ زيرا اين ماده بايد از چيزي كاملا غيرمنتظره آمده باشد. در يك نقطه، قادر به ارائه‌ي توضيحي نيستيد؛ مگر آنكه روش عجيبي براي ساخت فسفين روي سياره‌هاي سنگي سراغ داشته باشيم و آن حيات است.»
ايده‌ي يافتن حيات روي زهره مي‌تواند مضحك باشد؛ زيرا اين سياره، معناي جهنم را تجسم مي‌كند. زهره زميني باير در احاطه‌ي جوي ضخيم از كربن دي‌اكسيد است و دماي سطحي آن مي‌تواند به نزديكي ۵۰۰ درجه‌ي سانتي‌گراد برسد؛ به‌قدري جديد كه سرب و اغلب فضاپيماها روي آن ذوب مي‌شوند. ابرهاي سنگين درحال چرخش به دور سياره از قطرات اسيد سولفوريك تشكيل شده‌اند و چنان اسيدي هستند كه اصلا نمي‌توانيم با مقياس pH خودمان آن را اندازه بگيريم. يانوش پتكوفسكي، اخترزيست‌شناس در ام‌آي‌تي و نويسنده‌ي مطالعه مي‌گويد: «زهره به‌معناي واقعي كلمه ميلياردها برابر اسيدي‌تر از اسيدي‌ترين محيط زميني است.»
دانشمندان براي شناسايي فسفين روي زهره از تلسكوپ جيمز كلرك ماكسول در هاوايي استفاده كردند.
بااين‌حال، ستاره‌شناسان احتمال بقاي اشكالي از حيات را روي محيط بي‌رحم زهره و به‌طور مشخص در مرتفع‌ترين قسمت ابرهاي سياره درانديشه متخصصينگرفته‌اند. كارل سيگن، ستاره‌شناس معروف و هارولد موروويتز، زيست‌شناس، ايده‌ي يادشده را در سال ۱۹۶۷ مطرح كردند و ستاره‌شناسان از آن زمان تاكنون بر سر آن گمانه‌زني كرده‌اند. دانشمندان براي يافتن حيات ناهيدي، بر بخش‌هاي تاريك درون ابرهاي سياره تمركز كرده‌اند؛ مناطقي كه نور فرابنفش را بيش از ساير قسمت‌ها جذب مي‌كنند. اما توجيه احتمالي اين تفاوت چيست؟ دانشمندان مي‌گويند رگه‌هاي بزرگ از ميكروارگانيسم‌هاي جاذب نور كه همانند شكوفه‌هاي عظيم جلبك دريايي، در طول زمان متورم و كوچك مي‌شوند. سانجي ليمائي، دانشمند سياره‌شناس در دانشگاه ويسكانسين كه توجيهي براي حيات روي زهره را پيشنهاد داده و در مطالعه‌ي تازه مشاركتي نداشته است، مي‌گويد: «ايده‌ي يادشده مدت‌ها وجود داشته است؛ اما هيچ‌كس به‌طور جدي آن را مطالعه نكرده بود تا اينكه ما چرخه‌ي حياتي را براي باكتري پيشنهاد داديم.»
يافتن شواهد محكم حيات روي جهاني خشن نظير زهره، چالشي ويژه را پيش پا مي‌گذارد. برخي كاوشگرهاي فرستاده‌شده به زهره حين فرود روي سياره ذوب شدند و هيچ‌كدام تاكنون هيچ شواهدي از حيات را پيدا نكرده‌اند. روي زمين، ستاره‌شناسان مي‌توانند جو سياره را از راه دور مطالعه كنند تا دريابند آيا هيچ مولكولي دراثر فرايند زيستي به‌وجود آمده است يا نه. جست‌وجو براي يافتن اين گازها كه با عنوان ردپاهاي زيستي شناخته مي‌شوند، يكي از بهترين روش‌ها براي تعيين وجود حيات احتمالي روي سياره‌اي ديگر است.
فسفين به‌عنوان گازي جالب‌توجه ظاهر شده است. سوزا سيلوا و برخي از پژوهشگران مسئول كشف جديد به‌تازگي فسفين را به‌دليل ارتباط آن با حيات زميني به‌عنوان يك ردپاي زيستي احتمالي معرفي كرده‌اند. بااين‌حال، اين ارتباط هنوز به‌نوعي اسرارآميز است. ما همچنان نمي‌دانيم دقيقا كدام باكتري، فسفين را روي زمين توليد مي‌كند؛ اما برخي مطالعات آزمايشگاهي اشاره مي‌كنند كه جوامع ميكروبي پيچيده مي‌توانند يكي از منابع فعال به‌خصوص باشند. سوزا سيلوا مي‌گويد: «ما نمي‌دانيم چرا حيات روي زمين اين گاز را توليد مي‌كند. بااين‌حال منطقي است كه صرفا حيات توليدكننده‌ي آن باشد؛ زيرا فسفين به‌خودي خود روي محيطي نظير زمين ساخته نمي‌شود.»
با درانديشه متخصصينداشتن اين نكته كه صرفا حيات عامل توليد فسفين روي زمين است، تيمي بين‌المللي از پژوهشگران از دو تلسكوپ بزرگ زميني به‌نام‌هاي تلسكوپ جيمز كلرك ماكسول در هاوايي و آرايه ميلي‌متري بزرگ آتاكاما در شيلي استفاده كردند تا به‌دنبال ردپاهاي زيستي احتمالي از فسفين در جو زهره بگردند. آن‌ها گاز مورد مباحثه را در غلظت ۵ تا ۲۰ بخش در ميليارد در جو سياره پيدا كردند كه درمقايسه با مقدار موجود روي زمين، درخورتوجه محسوب مي‌شود.
بالقوه اين امكان وجود دارد كه كشف اخير خارق‌العاده باشد؛ اما هيچ‌كس فعلا از «بيگانگان» حرفي نمي‌زند. جامعه‌ي نجوم پيش‌تر اين مسير را پيموده است و مي‌داند تأييد وجود حيات به مشاهدات متعدد نياز دارد. شايد مشهورترين مثال دراين‌باره، كشف احتمالي باكتري فسيل‌شده در شهاب‌سنگي مريخي در سال ۱۹۹۶ است كه به انجام سخنراني ازسوي رئيس‌جمهور وقت آمريكا منجر شد. اما با گذشت زمان، صحت اين ادعا زير سؤال رفت. ويكتوريا ميدوز، اخترزيست‌شناس در دانشگاه واشنگتن كه در مطالعه مشاركتي نداشته است، مي‌گويد: «ما هنوز به‌نوعي در موقعيت انتظار و مطالعه هستيم. تصور مي‌كنم اين كشفي بسيار جذاب است؛ اما قطعا بايد بيشتر كاوش شود.»
اول، بايد مطمئن شويم ماده‌ي كشف‌شده قطعا فسفين است. يافته‌ي جديد قطعيت بسيار بالايي ندارد و حتي پژوهشگران خود به اين احتمال اذعان دارند كه دي‌اكسيد گوگرد نيز به‌عنوان گازي ديگر مي‌تواند سيگنال يافت‌شده را توضيح دهد. درنتيجه، براي تأييد وجود فسفين، مشاهدات بعدي از جو زهره نياز است. اگر كشف فسفين تأييد شود، پژوهشگران شروع به شناسايي منشا توليد آن مي‌كنند. ممكن است معلوم شود كه حيات حتي بهترين توضيح نيست. امكان دارد فسفين در ابرهايي با دماي متوسط يافت شده باشد؛ اما اين ناحيه همچنان مكاني وحشتناك براي بقاي حيات، حتي سرسخت‌ترين ميكروارگانيسم‌ها است.
تصويري هنري از فضاپيماي كاوشگر زهره كه آزمايشگاه پيش‌رانش جت ناسا مأموريت آن را پيشنهاد داده است.
اگر معلوم شود حيات توضيح مناسبي است، كشف تازه مي‌تواند شانس زهره را به‌منظور انتخاب به‌عنوان مكاني براي ملاقات در آينده به‌طور جدي افزايش دهد. زهره با وجود مجاورت با زمين، در طول دهه‌هاي گذشته عمدتا هدف جذابي براي كاوش‌هاي فضايي نبوده؛ درحالي‌كه مريخ، ديگر همسايه‌مان توجهات بسيار بيشتري را جلب كرده است. تأييد وجود فسفين مي‌تواند شكل‌گيري مأموريت‌هاي جديدي را براي جستجوي ابرهاي زهره تسريع كند. ملاخبار تخصصيات اين نوع مأموريت‌ها احتمالا به‌منظور اجتناب از آلوده‌سازي محيط زهره، سختگيرانه‌تر از گذشته خواهد بود.
يافتن شواهد محكم از حيات روي زهره، درك ما از خصوصيات سياره‌ي سكونت‌پذير را به‌طور كلي تغيير خواهد داد. ما درجريان جست‌وجو براي حيات در جهان‌هاي دوردست، بر سياره‌هايي تمركز كرده‌ايم كه شباهت بسيار زيادي به زمين دارند؛ اما زهره ممكن است امكان گسترش ضوابط براي جستجوي حيات فرازميني را گسترش دهد. سارا روگهايمر، اخترزيست‌شناس در آكسفورد كه در پژوهش مشاركتي نداشته است، مي‌گويد اگر ميكروب‌هاي ناهيدي وجود داشته باشند، در آن صورت حيات واقعا متفاوت است و مي‌تواند موجودات را در محيط‌هايي خلق كند كه احتمالا هرگز انتظار نداشته‌ايم.»
درنهايت، همه‌چيز به اين سؤال بازمي‌گردد: آيا ما تنها هستيم؟ ميكروب‌هاي روي زهره ممكن است آنچنان چشم‌گير نباشند؛ اما نشان مي‌دهند كه حيات مي‌تواند در دو جهان درست دركنار يكديگر تشكيل شود و فراواني آن در عالم بسيار بيشتر از حد تصور ما باشد. بااين‌حال هر فرضي صحيح باشد، اين كشف صرفا آغاز مسيري طولاني براي كاوش بيشتر زهره و سكونت‌پذيري احتمالي آن است. درحال‌حاضر، هيچ پاسخ مطمئني وجود ندارد و ممكن است هرگز وجود نداشته باشد؛ زيرا به‌گفته‌ي كلمنتس، ادعاهاي خارق‌العاده به شواهد خارق‌العاده نياز دارند.
هم انديشي ها