كيف تحول كوكب الزهرة إلى جحيم

أجرى الباحثون في جامعة واشنطن عمليات محاكاة حاسوبية واسعة النطاق لفهم الأمر لماذا تحول كوكب الزهرة إلى “كوكب جهنم” بينما أصبحت الأرض صالحة للسكن. وباستخدام نظام VPLanet، قام الفريق بقيادة رودولفو جارسيا بتشغيل 234000 سيناريو لتطور الكوكب على مدار 4.5 مليار سنة، كما يقول. الكون اليوم. منشور علمي منشور في طبع.

وكانت السمة الرئيسية للدراسة هي استخدام مفهوم “الغطاء الثابت” – وهي فرضية مفادها أن قشرة كوكب الزهرة لم تنقسم أبدًا إلى صفائح تكتونية، لذلك هربت الحرارة من الأعماق أسوأ ومختلفوالتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على البراكين والغلاف الجوي والمياه والمجال المغناطيسي للكوكب.

وكانت النتائج مذهلة: فقط 808 عملية محاكاة، أو 0.35%، تمكنت من إعادة إنتاج ظروف كوكب الزهرة الحديث – جو كثيف من ثاني أكسيد الكربون عند 92 بار، ومحتوى مائي منخفض، ولا يوجد مجال مغناطيسي كبير. هذا النطاق الضيق للغاية من الظروف يؤكد المسار التطوري الفريد لجيراننا.

أربعة سيناريوهات لتطور كوكب الزهرة

تنقسم النماذج الناجحة إلى أربعة مسارات مختلفة. اتبع معظمهم (72٪) السيناريو “التقليدي” المتمثل في التبريد السلس للوشاح واللب. فينوس في هذه النماذج يبرد تدريجيا ودون انقطاع مفاجئ. كان الكوكب حارًا جدًا بعد تكوينه، ثم انخفضت درجة حرارته على مدى مليارات السنين. وبسبب هذا تغيرت البراكين وحركة الحرارة في الداخل وحالة اللب.

إلا أن 18% من النماذج أظهرت عملية “الصبغ المغناطيسي”. في هذه الحالة، كان الكوكب يفقد الماء من وشاحه، مما تسبب في تصلبه ومنع تدفق الحرارة، مما تسبب في “الجفاف والتصلب”. وفي المقابل، تقلل هذه الظاهرة من لزوجة الوشاح، مما يزيد من سماكة الغطاء الراكد للصفائح التكتونية. وهذا يمنع تدفق الحرارة الداخلية للكوكب، مما يقلل من كمية الصخور المنصهرة في القلب إلى أقل من 1٪.

وفي 10% من السيناريوهات، لا يتشكل اللب الداخلي أبدًا. في هذه النماذج، لم يتجاوز اللب الداخلي الصلب الذي يحرك آلية الدينامو النشط للكوكب 80% من إجمالي حجم اللب، وفي بعض الحالات لم يتشكل اللب الصلب على الإطلاق. يتضمن السيناريو الأخير حدثًا نادرًا شهد فيه الكوكب تقلبات حادة ومتذبذبة في درجة الحرارة الداخلية وخصائصه خلال أول 500 مليون سنة قبل أن يستقر في حالته الحالية.

وفقًا للورقة البحثية، لعبت بعض العوامل الكوكبية دورًا حاسمًا في مدى نجاح المحاكاة في محاكاة بيئة كوكب الزهرة الحالية. وأظهر التحليل أن العوامل الحاسمة كانت احتياطيات المياه الأولية، ولزوجة الوشاح، وشدة الانفجارات البركانية.

المياه المخفية والاكتشافات المستقبلية

كانت إحدى النتائج الأكثر إثارة هي التنبؤ بأن كوكب الزهرة لا يزال بإمكانه تخزين احتياطيات ضخمة من الماء في أعماقه – أي ما يعادل محيط الأرض بأكمله. ويعتقد العلماء أن الكوكب يظل نشطا جيولوجيا، وإن كان في وضع معين.

بالإضافة إلى ذلك، أكدت 88% من النماذج الناجحة وجود مجال مغناطيسي على كوكب الزهرة في الماضي البعيد، وقد تكون آثاره محفوظة في الصخور السطحية القديمة.

ستساعد مهمات ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية المستقبلية DAVINCI وVERITAS وEnVision، المخطط لها في نهاية هذا العقد وبداية العقد التالي، في اختبار هذه الفرضيات. وسيقومون بإجراء رسم خرائط سطحية وتحليل نظائري للغلاف الجوي، مما سيسمح بتأكيد نهائي لنتائج النمذجة.

إن فهم تاريخ كوكب الزهرة أمر بالغ الأهمية ليس فقط لنظامنا، ولكن أيضًا لدراسة الكواكب الخارجية البعيدة، حيث نأمل أن نجد أرضًا ثانية، وليس مجرد عالم ساخن آخر.