دانشمندان: اتم های کربن و اکسیژن از جو زهره به فضا نشت می کنند

مکانیسم‌هایی که باعث فرار یون‌های کربن و اکسیژن از اتمسفر زهره می‌شوند، احتمالاً در تبدیل این سیاره به یک جهنم سوزان نقش داشته‌اند.

فضاپیمای بپی‌کلمبو (BepiColombo) هنگام عبور از کنار سیاره زهره، خواهر دوقلو و شیطانی زمین، اتم‌های کربن و اکسیژنی را کشف کرده که از اتمسفر این سیاره به فضا نشت می‌کنند. زهره در گذشته سیاره‌ای معتدل مانند زمین بود، اما حالا یک کره سوزان با ابرهایی از دی‌اکسیدکربن و باران‌های اسیدسولفوریک است. این یافته‌های جدید، درکنار داده‌های نشت هیدروژن، به دانشمندان کمک می‌کند تاریخ این دگرگونی زهره را بهتر بفهمند.

نشت مواد از اتمسفر سیارات پدیده متداولی است. هیچ مانع نفوذناپذیری در بالای سیارات وجود ندارد که از نشت مواد به خلأ جلوگیری کند. زمین روزانه حدود ۹۰ تن ماده از اتمسفر خود را از دست می‌دهد. البته این مقدار بسیار کم است، اما سرنخ‌هایی به دانشمندان می‌دهد که دلایل دگرگونی سیارات دیگر را بررسی کنند.

زهره با این که نزدیک‌ترین و شبیه‌ترین سیاره منظومه شمسی به زمین است، اطلاعات میدانی ما از آن زیاد نیست. مدارگرد آکاتسوکی (Akatsuki) تنها مأموریتی است که از سال ۲۰۱۰ به‌طور اختمصاصی زهره را مطالعه می‌کند. اما فضاپیماهای دیگری نیز هستند که در مسیر مأموریت خود از کنار زهره نیز عبور می‌کنند.

بپی‌کلمبو فضاپیمای مشترک آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن (JAXA) و آژانس فضایی اروپا (ESA) برای مطالعه عطارد است. این فضاپیما دو بار در سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ از کنار زهره رد شد. بپی‌کلمبو در دومین گذر خود از بخشی از محیط مغناطیسی زهره عبور کرد که پیش از این مطالعه نشده بود.

نشت اتم‌های یونیزه از اتمسفر سیاره زهره

برخلاف زمین، میدان مغناطیسی زهره از داخل این سیاره منشأ نمی‌گیرد. میدان زهره حاصل اندرکنش‌های ذرات باردار در اتمسفر بالایی این سیاره با میدان‌های مغناطیسی و یون‌های بادهای خورشیدی است. حاصل، یک کره مغناطیسی به شکل اشک است که نوک تیزتر آن در سمت دورتر از بادهای خورشیدی قرار دارد.

اطراف این میدان مغناطیسی، یک «غلاف مغناطیسی» (Magnetosheath) قرار دارد که بپی‌کلمبو از داخل آن عبور کرد. ابزارهای این فضاپیما توانستند یون‌های اکسیژن و کربن را کشف کنند که از گرانش زهره گریخته بودند. این اولین بار است که فرار یون‌های بار مثبت کربن از اتمسفر زهره ثبت شده است.

این مواد یون‌های سنگینی هستند که معمولاً سرعت پایینی دارند. دانشمندان نمی‌دانند چه مکانیسم‌هایی باعث شده‌اند تا این اتم‌ها سرعت کافی برای گریز از گرانش سیاره را پیدا کنند.

این امکان وجود دارد که یک باد الکترواستاتیک (الکتریسیته ساکن) آن‌ها را از سیاره دور کرده باشد. یک فرضیه دیگر این است که این ذرات از طریق یک فرایند گریز از مرکز شتاب گرفته‌اند.

حداقل سه مأموریت فضایی در آینده نزدیک عازم زهره خواهند شد تا پرسش‌ها درباره این سیاره را پاسخ دهند. این پرسش‌ها درباره مکانیسم فرار کربن، فعالیت‌های آتشفشانی زهره و موضوع جذاب حیات در میان ابرهای آن هستند.

اما مهم‌ترین پرسش این است که زهره، که زمانی بسیار شبیه زمین ما بود، چگونه به این سیاره سوزان تبدیل شد. اخترشناسان باور دارند که نشت مواد از اتمسفر سیاره زهره در این دگرگونی نقش قابل‌توجهی داشته است.