العلماء يصممون نموذجًا للظلام الحقيقي لممتص الأشعة فوق البنفسجية الغامض لكوكب الزهرة
بواسطة آندي توماسويك – 01 سبتمبر 2026، الساعة 03:41 مساءً بالتوقيت العالمي المنسق | علم الأحياء الفلكي
كما يمكن لأي فلكي هاو أن يخبرك، فإن كوكب الزهرة مشهور بلونه الأصفر في الضوء المرئي. ولكن إذا سألت عالم كواكب محترف، سيخبرك أن الأمر الأكثر غرابة حول كوكب الزهرة هو كيف يظهر في الأشعة فوق البنفسجية. في هذا الطيف، تتناثر خطوط صارخة وعالية التباين عبر الغطاء السحابي للكوكب، والذي يدور خلال دورة جوية تستغرق أربعة أيام. لقد تساءل العلماء لأكثر من 100 عام عن سبب هذه الأنماط، مشيرين إلى وجود “ممتص للأشعة فوق البنفسجية” غير معروف. تأمل ورقة بحثية جديدة، نُشرت في مجلة Astrobiology بقلم جان سبيسك وفريق دولي من الباحثين، في تقديم إجابة لهذا اللغز من خلال طرح سؤال أبسط: إذا جمعنا سحب كوكب الزهرة في أنبوب اختبار، فكم ستكون مظلمة؟
لفهم هذه الحالة من عدم اليقين، من المهم التمييز بين التشتت والامتصاص. التشبيه الجيد هنا هو الشلال: قد تبدو المياه في النهر المؤدي إلى الشلال مظلمة، ولكن عندما تسقط في شكل رذاذ، يظهر هذا الرذاذ باللون الأبيض. على الرغم من أن المادة هي نفسها (في هذه الحالة، الماء)، فإن سبب التغير الكبير في اللون هو في كيفية تفاعل الجسيمات مع الضوء.
تعتبر الجسيمات الصغيرة، مثل قطرات الماء في رذاذ الشلال، أو في حالة كوكب الزهرة، حمض الكبريتيك المتطاير الذي يشكل سحب الكوكب، فعالة للغاية في تشتيت الضوء، مما يجعلها تبدو أكثر سطوعًا مما تبدو عليه عندما تجتمع معًا. هذا التأثير، المعروف باسم تشتت مي، يفسر الفرق في اللون بين الجزيئات المتطايرة والمجموعات السائبة منها. لكن ماذا يعني ذلك عمليًا بالنسبة لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية في كوكب الزهرة؟
للإجابة على هذا السؤال، بدأ الباحثون بالنظر في بيانات الانعكاس من كوكب الزهرة. استخدموا أحدث بيانات الانعكاس عالية الدقة من مركبة الفضاء أكاتسوكي التابعة لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية، وقاموا بإزالة التأثيرات البصرية الناتجة عن التشتت وامتصاص الغاز وأحجام الجسيمات. بعد ذلك، أعادوا حساب ما يعرف بمعامل الامتصاص العقدي الخطي، الذي يوضح امتصاص المادة عند أطوال موجية معينة.
قد اكتشفوا ذروة الامتصاص عند 375 نانومتر، بالقرب من نهاية الطيف فوق البنفسجي، والذي انخفض بشكل حاد عند الأطوال الموجية الأعلى. ولكن عند ذروته، كان مستوى الامتصاص مرتفعًا بشكل استثنائي، مما يعني أن المواد التي توجد في تلك القطرات يجب أن تكون جزيئات عالية الكفاءة في امتصاص الضوء. لذا يطرح السؤال التالي: هل هذه الجزيئات التي تمتص الضوء عضوية أم غير عضوية؟
لعقود من الزمن، كانت المركبات غير العضوية مثل كلوريد الحديد أو مركبات الكبريت هي الاختيار المفضل لنماذج الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. ومع ذلك، فإن هذه المركبات تواجه تحديًا واقعيًا كبيرًا في ضوء الأدلة الجديدة. لتحقيق مستويات الامتصاص المطلوبة، يجب أن يتكون جزء صغير من قطرات السحاب، وهو أمر يبدو مستحيلًا فيزيائيًا وفقًا لنماذج الجسيمات الأخرى.
هذا يترك الباب مفتوحًا للجزيئات العضوية، التي تكون قادرة بالتأكيد على امتصاص كميات كبيرة من الضوء. لكن هناك تحدٍ أيضًا؛ في وجود حمض الكبريتيك، المعروف بأنه يشكل غالبية القطرات في سحب كوكب الزهرة، تتحلل المواد العضوية البسيطة مثل الفورمالديهايد أو الجلوكوز إلى “زيوت حمراء” تشبه القطران. ويفضل القطران امتصاص الضوء على كل الطيف المرئي.
ومع ذلك، تشير البيانات القادمة من مسبار أكاتسوكي بشكل واضح إلى انخفاض حاد حوالي 455 نانومتر، وهو ما لم يكن ليحدث إذا كانت المادة تتكون من “زيوت حمراء” بسيطة. وهذا يعني أنه إذا كانت المواد العضوية هي المسؤولة، فعليها الاحتفاظ ببنية جزيئية معينة وثابتة جدًا، أو الوصول إلى نوع من التوازن الكيميائي يتجنب تحولها إلى كتلة من القطران الأسود بالكامل.
من الصعب اختبر أي من هذين الخيارين عن بعد، ولكن هناك بعثات مستقبلية مخطط لها لزيارة كوكب الزهرة، بما في ذلك مهمة من Rocket Lab التي ستقوم بإرسال مقياس التألق الذاتي (AFN) الذي سيسلط ليزر بطول 440 نانومتر على السحب ويتحقق من وجود توهج يمثل خصائص الجزيئات العضوية المعقدة والمترابطة. على الرغم من أن هذه المهمة قد لا تحل الجدل بين العمليات اللاأحيائية والبيولوجية، فإن اكتشاف الجزيئات العضوية العائمة في قطرات حمض الكبريتيك قد يساعد أخيرًا في حل أحد أطول الألغاز المتعلقة بالغلاف الجوي لكوكب الزهرة – لماذا يعد كوكب الزهرة فعالاً جدًا في امتصاص الضوء فوق البنفسجي.
