غزال زیاری: چه چیزی باعث شده تا بشر کاوشگرهای متعددی را به سراسر منظومه شمسی فرستاده و مریخ‌نوردها و فرودگرها را روی مریخ مستقر کند؟ اقداماتی که نه ارزان است و نه آسان.

دلیلش ساده است: ما در معمای طبیعی بزرگی زندگی می‌کنیم و به دنبال درک آن هستیم. این‌یکی از دلایل است، اما دلیل اصلی انجام کاوش‌های فضایی، جستجوی زندگی فراتر از زمین است. این‌که زمین تنها جایی باشد که میزبان زندگی است، فکری نگران‌کننده است.

جستجوی انسان برای یافتن حیات، عمدتاً بر مریخ و قمرهای یخی اقیانوسی منظومه شمسی متمرکز بوده و زهره نیز توجهاتی را به خود جلب کرده؛ سیاره زهره باوجودی که ظاهراً غیرقابل‌سکونت به نظر می‌رسد، اما سیاره‌ای سنگی است که ازنظر اندازه، جرم و ترکیب کلی، شباهت زیادی به زمین دارد.

زهره و زمین هر دو در "منطقه قابل سکونت" منظومه شمسی قرار دارند، هرچند برخی معتقدند که زهره تنها ازنظر فنی در این محدوده جای می‌گیرد. بااین‌حال، آب‌وهوای این دو سیاره به طرز چشمگیری از هم متفاوت شده و در شرایطی که زمین قابل سکونت باقی‌مانده، زهره دچار یک اثر گلخانه‌ای شدید شده است.

به همین خاطر شاید بررسی زهره بتواند به ما نشان دهد که چگونه سیارات سنگی، باوجود شباهت‌های فراوان‌شان به زمین، می‌توانند ازنظر شرایط زندگی کاملاً متفاوت باشند.

با گسترش جستجوها برای یافتن حیات، یا حداقل قابلیت سکونت، سیاره زهره درس‌های مهمی برای ما دارد و می‌تواند به ما کمک کند تا سیارات سنگی در مناطق قابل سکونت ستارگان دیگر را بهتر درک کنیم.

معادله‌ای برای احتمال وجود حیات در زهره

در کنفرانس علوم قمری و سیاره‌ای ۲۰۲۵، معادله جدیدی شبیه به معادله دریک ارائه شد که می‌تواند احتمال وجود حیات در زهره را محاسبه کرده و به ما درک بهتری از شرایط سایر دنیاها بدهد.

این ارائه با عنوان "احتمال وجود حیات سیاره‌ای: معادله حیات زهره و ناشناخته‌ها برای دنیاهای دیگر" معرفی شد و نویسنده اصلی آن دیانا جنری، مدیر آزمایشگاه هوازی‌شناسی مرکز تحقیقاتی ایمز ناساست.

درست مثل معادله دریک (DE)، ما نمی‌توانیم تمام مقادیر این معادله را دقیقاً تعیین کنیم. در عوض، معادله دریک و معادله حیات زهره (VLE) چارچوب‌هایی برای تفکر درباره حیات در کهکشان و زهره ارائه می‌دهند.

مقادیر این معادله ایستا نیستند و می‌توانند در طول زمان تغییر کنند؛ بنابراین معادله VLE چارچوبی برای بررسی احتمال وجود حیات درگذشته، حال و آینده ارائه می‌دهد. نویسندگان مقاله در این رابطه توضیح دادند: «هدف اصلی معادله حیات زهره (VLE) این است که بر اساس عواملی که می‌توان از طریق مشاهده، آزمایش و مدل‌سازی محدود یا کمی‌سازی داشت، چارچوبی برای تخمین احتمال وجود حیات ارائه شود.»

آیا زهره زمانی قابل سکونت بوده؟

سؤالات زیادی درباره گذشته سیاره زهره بدون پاسخ مانده، اما حالا دانشمندان توانسته‌اند برخی از اطلاعات را کنار هم قرار دهند.

این سیاره داغ ممکن است زمانی دوره‌ای از گرمای معتدل و وجود آب را تجربه کرده باشد. در آن زمان، سطح زهره شامل مناطق تماس بین خشکی و آب بود که برای ظهور حیات بسیار مهم هستند. این دوران هم‌زمان با دوره‌های هادئن پایانی و آغاز آرکئن در زمین بود و ازآنجایی‌که حیات در زمین در همین دوره شکل گرفت، این امکان وجود دارد که زندگی در زهره در آن بازه زمانی شکل‌گرفته باشد.

آیا حیات هنوز در ابرهای زهره وجود دارد؟

این فرضیه‌ای بحث‌برانگیز است، اما ممکن است اگر زهره زمانی میزبان حیات ساده بوده، این حیات هنوز هم در ابرهای سیاره باقی‌مانده باشد.

در ارتفاع حدود ۵۰ کیلومتری از سطح زهره، دما و فشار به طرز شگفت‌انگیزی معتدل است و به شرایط زمین شباهت دارد.

معادله VLE چگونه کار می‌کند؟

معادله VLE بر سه پارامتر کلیدی استوار است: پیدایش (O)، مقاومت (R) و تداوم (C). این معادله بدین‌صورت بیان می‌شود: L = O × R × C

در آن L، احتمال وجود حیات در زمان موردنظر است. O (پیدایش)، احتمال شکل‌گیری و استقرار حیات پیش از زمان موردنظر را نشان می‌دهد؛ R (مقاومت)، میزان گسترش و تنوع زیستی در طول زمان را مشخص می‌کند و درنهایت C (تداوم)، احتمال پایداری شرایط مناسب برای حیات تا زمان موردنظر را بررسی می‌کند.

طبق توضیح نویسندگان مقاله، این معادله نسبت به نوع و مقیاس حیات بی‌طرف است و مقدار هر عامل بین ۰ (احتمال صفر) تا ۱ (قطعیت) متغیر است.

عوامل مؤثر بر هر متغیر

پیدایش (O) شامل عواملی مثل:

• احتمال پیدایش حیات از طریق آبیوژنز (تولید خودبه‌خودی حیات)
• احتمال پیدایش حیات از طریق پان‌اسپرمیا (انتقال حیات از فضا)
• امکان وجود چندین منشأ حیات به‌طور هم‌زمان
• احتمال گسترش حیات در کل سیاره

مقاومت (R) بستگی به میزان دسترسی به عناصر کلیدی حیات مانند کربن (C)، هیدروژن (H)، نیتروژن (N)، اکسیژن (O)، فسفر (P) و گوگرد (S) دارد که در زهره، این عناصر پس از بین رفتن منابع آب محدود شدند.

تداوم (C) شامل عواملی مانند:

• پایداری و طول عمر ستاره میزبان
• ثبات مداری سیاره
• فعالیت‌های زمین‌شناسی مانند بازیافت مواد مغذی
• احتمال رویدادهای مخرب مانند آتش‌فشان‌های طولانی‌مدت یا برخورد سیارک‌ها

چالش‌های معادله VLE

بزرگ‌ترین محدودیت VLE دقیقاً مثل معادله دریک، مشکل n=۱ است، به این معنا که ما فقط یک نمونه از حیات (حیات روی زمین) را می‌شناسیم.

بااین‌حال، این نقطه شروع ماست و معادله VLE ابزاری برای گسترش درک ما از حیات در دنیاهای دیگر خواهد بود.

طبق نتیجه‌گیری نویسندگان مقاله: «گرچه ما در حال حاضر اطلاعات ما محدود به تنها یک نمونه از حیات در زمین است، اما همچنان می‌توانیم از درک خود از پیدایش و تکامل حیات در زمین برای ایجاد یک چارچوب جهت شناسایی ناشناخته‌ها و عدم قطعیت‌های حیات در دنیاهای دیگر استفاده کنیم.»

منبع: