زهره با وجود فاصله بیشتر از خورشید، داغترین سیاره منظومه شمسی است و دمای سطح آن به حدود ۴۸۰ درجه سانتیگراد میرسد. راز این گرمای شدید در جو بسیار چگال و سرشار از دیاکسیدکربن آن و اثر گلخانهای فراری نهفته است؛ جوی که مانند پتویی ضخیم گرما را در نزدیکی سطح نگه میدارد.
به گزارش سیناپرس، اگرچه عطارد نزدیکترین سیاره به خورشید است، اما زهره داغترین سیاره منظومه شمسی به شمار میرود؛ پدیدهای که دلیل اصلی آن به جو بسیار غلیظ زهره و اثر گلخانهای شدید این سیاره بازمیگردد.
شاید به نظر برسد که عطارد، نزدیکترین سیاره به خورشید، باید داغترین سیاره منظومه شمسی باشد؛ اما زهره با دمای سطحی حدود ۴۸۰ درجه سانتیگراد، از عطارد با دمای حدود ۴۳۰ درجه سانتیگراد داغتر است؛ آن هم در حالی که بهطور میانگین ۵۰ میلیون کیلومتر از خورشید دورتر است.
به گفته کارشناسان، پاسخ این معما در قابلیت بازتاب نور، ترکیب جَو و تاریخ زمینشناسی این دو سیاره نهفته است.
جَوهایی کاملاً متفاوت
فاصله یک سیاره از ستارهاش، تنها عامل تعیینکننده دمای آن نیست. استِفِن کِین (Stephen Kane)، اخترفیزیکدانی که روی قابلیت سکونت سیارات در دانشگاه کالیفرنیا ریورساید مطالعه میکند، میگوید: فاصله به ما میگوید چه مقدار نور خورشید به سیاره میرسد، اما نمیگوید چه مقدار از آن بازتاب میشود، چه مقدار جذب میشود، گرما با چه سرعتی خارج میشود، یا جَو چگونه گرما را در سراسر سیاره پخش میکند. این ویژگیها میتوانند بهاندازه فاصله مهم و گاهی از آن هم مهمتر باشند.
عطارد نمونه کوچک این موضوع است. به گفته کِین، عطارد عملاً جَو ندارد؛ بنابراین نور خورشید مستقیماً به سطح سنگی لخت آن برخورد میکند و آنها را در روز به دمای بسیار بالا میرساند. اما از آنجا که هیچ چیز بالای سر این سنگها نیست که گرما را نگه دارد، عطارد بهمحض غروب خورشید، گرما را مستقیماً به فضا بازمیگرداند. در نتیجه، دمای سطح عطارد از حدود ۴۳۰ درجه سانتیگراد در روز به حدود منفی ۱۸۰ درجه سانتیگراد در شب یعنی نوسانی بیش از هزار درجه میرسد.
زهره داستانی کاملاً متفاوت دارد. این سیاره در جَوی پیچیده شده که حدود ۹۰ برابر جَو زمین چگالتر است و تقریباً بهطور کامل از دیاکسیدکربن تشکیل شده است. به گفته کین، زهره گرما را چنان مؤثر نگه میدارد که دمای سطح آن، صرفنظر از اینکه خورشید در کدام قسمت آسمان باشد، تقریباً تغییری نمیکند.
یک پتوی دائمی
نور خورشید عمدتاً به شکل تابش فروسرخ نزدیک و نور مرئی به سیاره میرسد. این نورها بهراحتی از جَوی که عمدتاً از گازهایی مانند نیتروژن، اکسیژن و دیاکسیدکربن تشکیل شده، عبور میکنند؛ اما وقتی سطح زمین و لایههای پایینی جَو این انرژی را جذب میکنند، آن را به شکل تابش فروسرخ بازمیتابانند؛ این همان تابشی است که ما آن را بهعنوان گرما احساس میکنیم.
دیاکسید کربن در جذب و نگهداشتن تابش فروسرخ بسیار مؤثر است. در زهره، جَو آنقدر عمیق و پر از دیاکسیدکربن است که تابش فروسرخِ خارجشونده از سطح، بارها جذب و دوباره منتشر میشود تا سرانجام بخشی از آن به فضا فرار کند. بخشی از این تابش نیز به سمت پایین بازمیگردد و سطح سیاره و لایههای پایینی جَو را بیشتر گرم میکند؛ البته این گرما برای همیشه محبوس نمیماند؛ چون طبق قانون بقای انرژی، زهره در نهایت باید همان مقدار انرژی را که جذب کرده، آزاد کند.
نکته مهم این است که زهره در مجموع نور خورشید بیشتری از عطارد جذب نمیکند. پوشش ابری غلیظ آن حدود سهچهارم نور خورشید ورودی را پیش از رسیدن به سطح، به فضا بازمیگرداند و تنها حدود ۳ درصد از نور خورشیدی که به زهره میرسد، به سطح آن میرسد. در واقع، اگر جَو و لایههای ابری زهره برداشته میشد، این سیاره سنگیِ لخت، خنکتر از عطارد میشد؛ زیرا از ابتدا تنها حدود ۲۹ درصد از نور خورشید را دریافت میکرد. این پتو است، نه آفتابگرفتن، که زهره را به سیاره داغتر تبدیل میکند.
این پتو از کجا آمده است؟
جَو غلیظ زهره یکشبه بهوجود نیامده است و دانشمندان هنوز نمیدانند دقیقاً چگونه شکل گرفته است. پاول برن (Paul Byrne)، دانشمند سیارهشناس و دانشیار دانشگاه واشینگتن در سنت لوئیس، میگوید: زهره شواهد روشنی از فعالیتهای آتشفشانی و زمینساختی گذشته و حال را نشان میدهد که این سیاره را در گازهای گلخانهای غرق کرده است.
به نقل از ایرنا، این فعالیت آتشفشانی آنقدر شدید بوده که برن وضعیت کنونی زهره را پس از یک اثر گلخانهای فراری توصیف میکند؛ حالتی که در آن، گرمای شدید به چرخهای خودتقویتشونده تبدیل شده است؛ یعنی گرما خودش را حفظ میکند و دیگر به فعالیتهای درون سیاره وابسته نیست.
این گرما از درون سیاره تولید نمیشود؛ بلکه نتیجه جَوی است که زهره از قبل داشته و همان خاصیت نگهداشتن تابش فروسرخ، آن را در وضعیت کنونی نگه داشته است.