اكتشاف سبب التبخر السريع للماء على كوكب الزهرة

وجد علماء الكواكب الأمريكيون أن معظم احتياطيات المياه الأصلية لكوكب الزهرة تبخرت في الفضاء نتيجة التفاعلات بين الأيونات والإلكترونات الحرة في الطبقات العليا من غلافه الجوي.

وأفادت الخدمة الصحفية لجامعة "كولورادو" بأن البحث عن هذه الأيونات يجب أن يكون أحد المهام الرئيسية للبعثات الفضائية القادمة إلى كوكب الزهرة.

وأوضح مايكل شافين، الباحث في جامعة كاليفورنيا:" توجد على كوكب الزهرة في الوقت الحالي كميات من المياه أقل بمقدار 100 ألف مرة مما هو عليه على الأرض، وذلك على الرغم من التشابه في الحجم والكتلة والمنشأ. وإذا كانت نظريتنا صحيحة، فيجب أن يكون هناك عدد كبير من أيونات HCO + في الغلاف الجوي للزهرة". وأضاف أن هذا الأمر مرتبط بالتبخر السريع لمياه الزهرة في الفضاء.

وتوصل العلماء إلى هذا الاستنتاج أثناء دراسة التفاعلات الكيميائية بمشاركة الماء التي تحدث في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، والذي يتكون بنسبة 96% من ثاني أكسيد الكربون وكمية صغيرة من النيتروجين، وبالإضافة إلى هذين الغازين، توجد أيضا مواد أخرى في الغلاف الجوي، بما في ذلك الماء وأول أكسيد الكربون والهيدروجين والديوتريوم، بالإضافة إلى مركبات الكبريت المختلفة.

وكما أوضح علماء الكواكب، فإن اهتمامهم بدراسة التفاعلات في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة يعود إلى أن النظريات الحالية لا يمكنها تفسير النسبة المنخفضة جدا لتركيز الماء والفائض الهائل من الديوتيريوم، بصفته نظيرا ثقيلا للهيدروجين في جو الكوكب الثاني للنظام الشمسي. واسترشادا بهذه الفكرة، أنشأ العلماء نموذجا حاسوبيا للطبقات العلوية والسفلية من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة وقاموا بمراقبة تفاعلات وهجرة الجزيئات بداخلها.

وأظهرت هذه الحسابات أن أيونات HCO+ الناتجة عن التفاعلات بين الماء وثاني أكسيد الكربون في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة تلعب دورا مهما في تبخر الماء من الزهرة. وتعتبر أيونات HCO+ غير مستقرة للغاية لأنها تتحلل بسهولة إلى أول أكسيد الكربون والهيدروجين عند التفاعل مع الإلكترونات الحرة الموجودة في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة.

ويهرب الهيدروجين الذري الناتج بسهولة إلى الفضاء، وهو ما لم يأخذه علماء الفلك في الاعتبار في الماضي، حيث لم تتمكن أي مركبة فضائية تم إطلاقها سابقا إلى كوكب الزهرة من اكتشاف وجود أيونات HCO+ في غلافه الجوي. ويأمل العلماء أن البعثات اللاحقة إلى كوكب الزهرة لن تعاني من هذا العيب، مما سيسمح لهم باختبار هذه النظرية وتقدير المعدل السابق والحالي لهروب الهيدروجين من الغلاف الجوي للزهرة.