یک کشف غافلگیرکننده: زهره آتشفشان‌های فعال دارد

برای نیم قرن، دانشمندان رؤیای تماشای انفجار آتشفشان‌های زهره را داشتند. این جهنم سوزان زیر ابرهایی سمی از دیده‌ها پنهان است. اما مأموریت‌های فضایی گذشته نشان داده‌اند که سطحش مملو از پدیده‌های آتشفشانی است و حالا به‌لطف حافظه مستند یک فضاپیما که مدت‌هاست مرده، دانشمندان طلایی علمی را استخراج کرده‌اند: آن‌ها شاهد تغییر شکل، گسترش و پرشدن یک شکاف زهره با سنگ‌های مذاب بوده‌اند.

«رابرت هریک» (Robert Herrick)، دانشمند علوم سیاره‌ای دانشگاه آلاسکا فیربنکس و یکی از دو نویسنده پژوهش اخیر می‌گوید: «شرط می‌بندم این یک انفجار دریاچه لاوا بود.»

هریک و همکارش گشودگی آتشفشانی را در یک سمت آتشفشان غول‌پیکر مات مونز (Maat Mons) در تصاویر راداری فضاپیمای ماژلان ناسا در سال ۱۹۹۱ دیده‌اند.

«استیون کین» (Stephen Kane)، اخترفیزیکدان سیاره‌ای در دانشگاه کالیفرنیا ریورساید که در این پژوهش نقشی نداشته است، می‌گوید: «این یکی از قانع‌کننده‌ترین شواهدی است که دیده‌ام.»

نتایج باعث حیرت جامعه علمی شده است. متخصصان انتظار داشتند که انفجارهای آتشفشانی را روی مریخ کشف کنند، اما نه پیش از آنکه دو فضاپیمای پیشرفته و مجهز به سیستم‌های راداری نافذ ابر ـ VERITAS ناسا و EnVision اروپا ـ در اوایل دهه ۲۰۳۰ به زهره برسند.

شواهد فعالیت معاصر آتشفشانی در زهره دلالت‌هایی عمیق دارد. ترکیب و اندازه این سیاره بسیار شبیه به زمین است، اما ذخایر قابل‌توجه و باستانی آب آن (احتمالاً به‌شکل اقیانوس‌ها) مدت‌ها قبل بخار شدند و سیاره در یک فاجعه اسرارآمیز در آتش فرورفت. تغییر اقلیم خارج از کنترل ناشی از فوران‌های آتشفشانی متهم اصلی است. دانشمندان می‌توانند با فهم فعالیت‌های آتشفشانی امروزی زهره اطلاعات بیشتری درباره سرنوشت‌های متفاوت زمین و خواهر سوزانش کسب کنند.

«پل برن» (Paul Byrne)، دانشمند سیاره‌ای دانشگاه واشینگتن در سنت لوییس که بخشی از این پژوهش نبوده است، می‌گوید: «اگر بخواهید تنها سیاره هم‌اندازه با زمین را که در کل کیهان می‌توانیم به آن برسیم، مطالعه کنید، زهره تنها گزینه است.»

جهنم ناپیدا

اتمسفر کدر زهره مانع از دیده‌شدن سطحش از روی زمین می‌شود. تنها تعدادی انگشت‌شمار از فضاپیماها مناظر آن را دیده‌اند؛ یا با فرورفتن در ابرها و تنها یکی دو ساعت زنده‌ماندن روی سطح داغ و پرفشار، یا با گشتن دور سیاره و نفوذ به ابرها با تکنولوژی‌هایی مانند رادار.

ناوگانی از فضاپیماهای شوروی در اوایل دهه ۱۹۸۰ آشکار کردند که زهره تقریباً به‌طور کامل با ساختارهای آتشفشانی (برخی مانند زمین و بقیه بسیار بیگانه) پوشیده شده است. فضاپیمای مجهز به رادار ماژلان ناسا با هدف نقشه‌برداری از زهره با دقتی بی‌سابقه در سال ۱۹۹۰ به آن رسید.

با چندبار گردش دور سیاره و بررسی چندباره مکان‌های مشابه، دانشمندان امیدوار بودند که نشانه‌هایی از فعالیت آتشفشانی را ببینند. اما پیچیدگی‌هایی وجود داشت. رزولوشن پایین رادار به این معنی بود که تغییرات فیزیکی باید بسیار بزرگ می‌بودند تا در تصاویر آشکار شوند و در اوایل مأموریت، مدار ماژلان شروع به کاهش کرد و درنتیجه فضاپیما در هر دور سفر مساحت کمتری از سطح را نقشه‌برداری می‌کرد.

علی‌رغم این چالش‌ها، ۴۳ درصد سطح سیاره حداقل دوبار نقشه‌برداری شد. اما مقایسه تصاویر متعدد از یک آتشفشان به‌منظور یافتن تغییرات نیز مشکل‌ساز درآمد؛ چرا که زاویه هر تصویر بین دو مدار تغییر کرده بود.

در دهه‌های بعد از مأموریت، کسی نتوانسته بود یک آتشفشان درحال فوران پیدا کند.

یک گشودگی آتشفشانی درحال تغییر

دانشمندان شواهد غیرمستقیم بسیاری از فعالیت‌های آتشفشانی روی زهره یافته‌اند؛ ازجمله جهش در گازهای اتمسفری مرتبط با انتشارات آتشفشانی، توده‌های کانی بسیار جوان و پدیده‌های نامعمول روی ساختارهای دایره‌ای به نام هاله (coronae) که نشان از جریان زیرینی ماگما دارند.

کین می‌گوید: «این شواهد غیرمستقیم ما را هیجان‌زده نگه می‌دارند.» اما جام مقدس ـ یک آتشفشان درحال انفجار یا یک رودخانه سنگ مذاب ـ همچنان ناپیدا بود.

در ۲۰۲۱، EnVision و VERITAS برای پرتاب انتخاب و به بهترین شانس برای یافتن فعالیت آتشفشانی زنده روی زهره تبدیل شدند. اما هریک صبور نبود.

او با اشاره به اوج پندمیک می‌گوید: «من جلسات زوم بسیاری داشتم که در آن‌ها مشارکت کامل لازم نبود. هرگاه اینجا یا آنجا ساعتی وقت داشتم، شروع به نگاه [به داده‌های قدیمی ماژلان] می‌کردم.» او به‌طور دستی تصاویر آتشفشان‌های زهره را در جستجوی چیزی عجیب تنظیم می‌کرد.

در یکی از این جستجوها، هنریک به‌دقت به بررسی مات مونز پرداخت. این کوه که نام الهه مصری حقیقت و عدالت را روی آن گذاشته‌اند، بلندترین آتشفشان سیاره است و روی یکی از کناره‌های آن، بین فوریه و اکتبر ۱۹۹۱، چیزی تغییر کرده بود. به‌نظر می‌رسید که در آن هشت ماه مواد به درون یک بازشدگی که از ۱٫۳ کیلومتر به ۲٫۴ کیلومتر رسیده بود، جاری شده‌اند و جریانی تازه از مواد به‌سمت پایین در حرکت بود.

هریک به یاد می‌آورد که در آن لحظه با خود گفت: «این واقعاً خودش است.» او به‌سرعت آن را به همکارش «اسکات هنسلی» (Scott Hensely) در آزمایشگاه پیشران جت ناسا نشان داد و او نیز آن را تأیید کرد: چیزی آتشفشانی در جریان بود.

موادی که بازشدگی را پر می‌کرد، می‌توانست آوارهای سنگی ناشی از رانش سطح باشد. این امکان نیز وجود دارد که سازندهای رودمانند در ماه فوریه نیز وجود داشتند، اما به‌دلیل زاویه تصاویر نمی‌شد آن‌ها را دید.

اما محتمل‌ترین سناریو این است که در سال ۱۹۹۱ یک فوران بزرگ لاوا بازشدگی درحال گشادشدن را پر کرد و مقداری از آن از لبه‌ها سرازیر شد یا از یک شکاف به بیرون نشت کرد. هریک می‌گوید: «با اطمینان می‌توانیم بگوییم که شکل آن را تغییر داد.» وقتی یک آتشفشان روی زمین باعث تغییر شکلی چنان شدید می‌شود، علت اصلی همیشه سنگ مذاب است.

در جستجوی ضربان قلب زهره

«آنا گولچر» (Anna Gülcher)، دانشمند سیاره‌ای در انستیتوی تکنولوژی کالیفرنیا که در این پژوهش نقشی نداشته است، می‌گوید بعد از شواهد محیطی بسیار، «این اولین‌باری است که تغییری را در چیزی می‌بینیم.»

برن از دانشگاه واشینگتن می‌گوید: «فکر می‌کنم چیزی که آن‌ها دیده‌اند، واقعی است.» او گمان می‌برد که تغییر بازشدگی به‌دلیل حرکاتی زیرسطحی بوده است؛ مانند جابه‌جایی سریع ماگما زیر سطح؛ نه به‌دلیل یک فوران.

برن می‌گوید دانشمندان امیدوارند به یک پرسش بنیادی پاسخ دهند: «ضربان قلب آتشفشانی روزانه سیاره چه کاری انجام می‌دهد؟»

آتشفشان‌های زمین و آیو، قمر مشتری، همواره درحال فوران هستند. مریخ شاید یک‌ بار در هر چند میلیون سال فوران کند. زهره کجای این طیف قرار دارد؟

این کشف پیشنهاد می‌دهد که زهره چیزی نزدیک‌تر به فعالیت‌های آتشفشانی پرجنب‌وجوش و مشابه زمین دارد. VERITAS و EnVision می‌خواهند این پرسش را پاسخ دهند، اما تا آن موقع، این پژوهش دانشمندان را ترغیب می‌کند که مستندان ماژلان را دنبال کنند؛ به این امید که یک فوران آتشفشانی دیگر روی زهره پیدا شود.