سالهاست که وجود ویژگیهای تاریک فرابنفش در ابرهای سیاره ناهید، محققان را به شگفتی واداشته است. به تازگی، یک تیم بینالمللی از پژوهشگران، محدودیتهای عددی جدیدی را برای این پدیده مرموز تعیین کردهاند. این تحقیق قابل توجه، به حل معمای صد سالهای که به راز ونوس معروف است، نزدیک شده و در مجله علمی Astrobiology منتشر گردیده است.
تحلیل جذب نور در ابرهای ناهید
سیاره ناهید در نور مرئی عادی به رنگ زرد ملایمی دیده میشود، اما در طولموجهای فرابنفش، ویژگیهای تاریک و روشن برجستهای در ابرهای اسید سولفوریک فوقانی آن به چشم میخورد. دانشمندان تاکنون این الگوها را به مدت تقریبی یک قرن زیر نظر داشتهاند، اما ماده مسئول این پدیده، که به عنوان «جاذب ناشناخته» شناخته میشود، هرگز شناسایی نشده بود.
تیم تحقیقاتی با استناد به مشاهدات ناهید و مدلسازی انتقال تابشی، براورد کردند که میزان جذب نور فرابنفش و آبی توسط مایعات درون قطرات ابر سیاره زهره چگونه باید باشد تا با دادههای حاصل از فضاپیماها و تلسکوپها همخوانی داشته باشد. این مدل واقعاً به بررسی این موضوع میپردازد که اگر مواد موجود در ابرهای ناهید را در یک لوله آزمایش جمعآوری و تحلیل کنیم، چگونه خواهند بود. این رویکرد اهمیت بالایی دارد، چرا که جذب نور در یک مایع متراکم، میتواند به غلظت جاذب نور در مایع مرتبط باشد.
محققان اطلاعات نجومی را به ضریب جذب مایعی که سازنده قطرات ابر است، تبدیل کردند و این موضوع به طیفسنجی آزمایشگاهی UV-visible نیز مربوط میشود. آنها دریافتند که در بازه طولموج ۳۶۵ تا ۴۵۵ نانومتر، ضریب جذب در ۳۷۵ نانومتر به میزان قابل توجهی به حدود ۱۲۷۸ سانتیمتر⁻¹ میرسد. این مقدار به شدت بالا نشان میدهد که ماده جاذب ناشناخته باید یا بسیار کارآمد در جذب نور باشد، یا در غلظت بسیار بالایی درون قطرات وجود داشته باشد یا ترکیبی از هر دو شرط را دارا باشد.
گزینههای ممکن و چالشهای مواد ناشناخته
یکی از کلاسهای ممکن برای موادی که قادر به این نوع جذب قوی هستند، مولکولهای آلی کونژوگه با توان جذب بالا محسوب میشوند. در این زمینه، واژه «آلی» به کربن مرتبط است و اشارهای به منشا زیستی آن ندارد. برای مولکولهایی که قدرت جذب را دارند مشابه رنگدانههای پورفیرینوئید مؤثر، غلظت مورد نیاز حدود ۱۰ گرم در لیتر خواهد بود. به علاوه، شکل طیف جذب ناهید نیز سرنخ مهم دیگری را به ما میدهد: جذب در بازه ۳۶۵ تا ۴۵۵ نانومتر به طور قابل توجهی کاهش مییابد. اگر جذب مشاهده شده به دلیل وجود مواد آلی کونژوگه باشد، این پروفایل جذب به وضوح با یک جاذب شیمیایی خاص که در برابر تبدیل به یک ترکیب قیرمانند مقاوم است، سازگار خواهد بود.
با این حال، محققان تاکید میکنند که یافتههای فعلی، نه به معنای وجود حیات در ابرهای ناهید است و نه به اثبات میرسد که جاذب مرموز از نوع آلی است. در واقع، این پژوهش مشخصات کمی خاصی را برای هر مادهای که به عنوان پیشنهاد مطرح میشود، چه آلی و چه معدنی، تعریف میکند. همچنین گزینههای معدنی نیز با چالشهایی روبرو هستند، زیرا بسیاری از گزینههای معدنی که مطرح میشوند برای تحقق جذب مورد نیاز، باید در غلظتهای بسیار بالایی حاضر باشند.
آینده تحقیق بر روی ابرهای ونوس: مأموریتهای آتی
دانشمندان اکنون قادر هستند این محدودیتها را در آزمایشگاه آزمایش کنند و در نهایت این نتایج را با اندازهگیریهایی که به طور مستقیم در جو ناهید انجام میشود، مقایسه نمایند. ابتکار عمل مأموریتهای «ستاره صبح» به ناهید در حال توسعه شیوههای درجا برای مطالعه شیمی ابرهای ناهید است. این تلاشها شامل جستجوی مولکولهای آلی پیچیده و اندازهگیریهایی است که میتواند به شناسایی جاذب ناشناخته کمک کند. یکی از ابزارهای در نظر گرفته شده برای این مأموریت، «نفلومتر خودفلورسنت» است که با هدف بررسی ذرات ابر ناهید و بررسی فلورسانس مرتبط با مولکولهای آلی ساخته شده و برای مأموریت Rocket Lab به ناهید در نظر گرفته شده است.