ശുക്രനിലെ ഫോസ്ഫീൻ ജീവന്റെ സൂചനയോ?


ഡോ. മനോജ് പുറവങ്കര
Dept. of Astronomy & Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research

ശുക്രന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഫോസ്ഫീൻ എന്ന വിരളവും , വിഷലിപ്തവുമായ വാതകത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. കഴിഞ്ഞ കുറേ  ദിവസങ്ങളായി  ദേശീയ, അന്തർദേശീയ മാധ്യമങ്ങളിൽ ഈ കണ്ടെത്തൽ വ്യാപകമായി ചർച്ച ചെയ്യപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ശാസ്ത്രീയ വൃത്തങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല, ദൃശ്യ-അച്ചടി മാധ്യമങ്ങളിലും, പൊതുജനങ്ങളിലും ഈ വാർത്ത ഒരു പോലെ കൗതുകവും ആവേശവും ഉണർത്തിയിട്ടുണ്ട്. എന്താണീ വാർത്താ പ്രാധാന്യത്തിനു കാരണം? ഫോസ്ഫീൻ ഒരു ജൈവസൂചക (biosignature) വാതകമാണ്. അതായത്, ഗ്രഹാന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള അതിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം ആ ഗ്രഹത്തിൽ ജീവൻ  നിലനിൽക്കുന്നു എന്നതിന്റെ സൂചനയാണ്. ശുക്രന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ, ഭൂമിയിലുള്ളതിനേക്കാൾ ആയിരം മടങ്ങിൽ കൂടുതൽ ഫോസ്ഫീൻ ഉണ്ടെന്നാണ് ഇപ്പോൾ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നത്. ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിലെ കഠിനമായ പരിസ്ഥിതികളിൽ (harsh conditions), നമുക്കറിയാവുന്ന ഭൗതിക, രാസ പ്രക്രിയകൾക്കൊന്നും കണ്ടെത്തിയ അളവിലുള്ള ഫോസ്ഫീൻ ഉല്പാദിപ്പിക്കാൻ പറ്റില്ല. പിന്നെയുള്ളത്, ജീവശാസ്ത്രപരമായ നിർമാണമാണ്: ഭൂമിയിൽ വായുരഹിത (anaerobic) ജീവാണുക്കൾക്ക്  (microbes) ഫോസ്ഫീൻ ഉല്പാദിപ്പിക്കാനാകും. ഇതേ പ്രക്രിയയാണ് ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിൽ കണ്ടെത്തിയ ഫോസ്ഫീന് കാരണമെങ്കിൽ, അത് ശുക്രനിൽ ജീവൻ  നിലനിൽക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട് എന്നതിന്റെ സൂചനയാണ്.

ശുക്രന്റെ ഈ ചിത്രം നാസയുടെ മെജല്ലൻ ശൂന്യാകാശ വാഹനത്തിൽ (Magellan space craft) നിന്നും, പയനിയർ ഓർബിറ്ററിൽ (Pioneer Venus orbiter) നിന്നുമുള്ള ഡാറ്റ വച്ച് ഉണ്ടാക്കിയതാണ്. കടപ്പാട് : NASA/JPL-Caltech

ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിലെ മേഘങ്ങളിൽ ജീവന്റെ സാധ്യത 

ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിൽ ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പിനു തീർത്തും പ്രതികൂലമായ സാഹചര്യങ്ങളാണുള്ളത്. ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തേക്കാൾ സാന്ദ്രത കൂടിയതും, ചൂടേറിയുതുമായ ശുക്രന്റെ അന്തരീക്ഷം ഏതാണ്ട് മുഴുവനും (97%) കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് (CO2) വാതകത്താൽ ഉണ്ടാക്കപ്പെട്ടതാണ്. ഇതിനു പുറമേ സൾഫ്യൂരിക് ആസിഡ് മേഘങ്ങളും ധൂമപടലങ്ങളും (haze), ശക്തമായ കാറ്റും, ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തെ പ്രക്ഷുബ്ധവും, വാസയോഗ്യമല്ലാത്തതും (inhospitable) ആക്കുന്നു. ഗ്രഹോപരിതലത്തിലാകട്ടെ, താപനില, ഈയം പോലും ഉരുകുന്ന 470 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസും, അന്തരീക്ഷ മർദ്ദം ഭൗമോപരിതലത്തേക്കാൾ 92 മടങ്ങു കൂടുതലുമാണ്. ഇത്രയധികം തീവ്രവും, പ്രതികൂലവും ആയ സാഹചര്യങ്ങളെ (conditions), അതിജീവിക്കാൻ ജൈവാണുക്കൾക്ക് മാത്രമല്ല, മറ്റു വസ്തുക്കൾക്കും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, എൺപതുകളിൽ സോവിയറ്റ് യൂനിയൻ വിക്ഷേപിച്ച വെനെറ പേടകങ്ങൾക്ക് (Venera landers), ശുക്രോപരിതലത്തിൽ രണ്ടു മണക്കൂറിൽ കൂടുതൽ നിലനിൽക്കാൻ സാധിച്ചിരുന്നില്ല.

ശുക്രന്റെ ഉപരിതലം. 1982 -ൽ വെനെറ-13 എടുത്ത ഫോട്ടോ.

എന്നാൽ ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിൽ കൂടുതൽ ഉയരത്തിലേക്ക് പോകുന്തോറും താപനിലയും മർദ്ദവും കുറഞ്ഞു വരും. ഏതാണ്ട് 50 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിൽ താപനിലയും മർദ്ദവും ഭൗമോപരിതലത്തിലേത് പോലെയാണ്, അതായതു ജീവൻ നിലനിൽക്കാൻ അനുകൂലമായ സാഹചര്യമാണ് അവിടെയുള്ളത്. ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിൽ ഈ ഉയരത്തിലുള്ള മേഘപാളികളിൽ സൂക്ഷ്മാണു ജീവൻ (microbial life) ഉണ്ടായിരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട് എന്ന് അമ്പതിൽപ്പരം വർഷങ്ങൾക്കു മുൻപ് തന്നെ, 1967-ൽ, ഹരോൾഡ്‌ മൊറോവിറ്റ്സും (Harold Morowitz) , കാൾ സെയ്ഗനും (Carl Sagan), നേയ്ചർ (Nature) മാസികയിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച തങ്ങളുടെ പ്രബന്ധത്തിൽ ഭാവന ചെയ്തിരുന്നു (speculate).

ശുക്രന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഉയരം (altitude) കൂടുന്തോറും താപനിലയും, മർദ്ദവും കുറഞ്ഞു വരുന്നു. രണ്ടു ഡാഷ്ഡ് വരകൾക്കിടയിലുള്ള ഉയരത്തിലാണ് ഫോസ്ഫീൻ കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളത്. കടപ്പാട് : Seager et al., 2020, Astrobiology, 21

ശുക്രനിൽ ഫോസ്ഫീൻ കണ്ടെത്തിയതെങ്ങനെ?

ശുക്രന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിലൂടെ കടന്നു വരുന്ന പ്രകാശത്തിൽ, ഫോസ്ഫീൻ തന്മാത്രയുടെ റൊട്ടേഷനൽ ട്രാൻസിഷൻ (rotational transition) മൂലം വർണരാജിയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഒരു  രേഖ (spectral line) ആണ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നത്. 1.123 മില്ലിമീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഈ രേഖയെ ഫോസ്ഫീൻ തന്മാത്രയുടെ വിരലടയാളമായി (Finger print) കണക്കാക്കാം. ഹവായിയിലെ, മൗനാ കിയ (Mauna Kea) മല മുകളിലുള്ള ജെയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്‌സ് വെൽ ടെലിസ്കോപ്പ്  James Clark Maxwell Telescope (JCMT), ചിലിയിലെ അറ്റക്കാമ പീഠഭൂമിയിലുള്ള അറ്റക്കാമ ലാർജ് മില്ലിമീറ്റർ അറേ (Atacama Large Millimeter Array (ALMA)) എന്നീ മില്ലിമീറ്റർ, മൈക്രോവേവ്  തരംഗദൈർഘ്യത്തിലുള്ള വൈദ്യുത കാന്ത തരംഗങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുന്ന ദൂരദർശിനികൾ (telescopes) ഉപയോഗിച്ചാണ്  ശുക്രനിൽ ഫോസ്ഫീൻ തന്മാത്രയുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തിയത്. ഈ നിരീക്ഷണത്തിന്റെ (observation) വിശകലനത്തിൽ നിന്നും, ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിൽ 53 മുതൽ 60 വരെ കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിലാണ് കണ്ടെത്തിയ ഫോസ്ഫീൻ എന്ന് തെളിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ഈ ഉയരത്തിൽ താപനില ഏതാണ്ട് 30 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസും, അന്തരീക്ഷ മർദ്ദം ഭൗമോപരിതലത്തിലേതു പോലെയുമാണ്. കൂടുതൽ അപഗ്രഥനത്തിൽ നിന്നും, ശുക്രനിലുള്ള  ഫോസ്ഫീന്റെ അളവ് (abundance) ഒരു ബില്യണിൽ 20 ഭാഗം (20 parts in billion) ആണെന്ന്  ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ നിർണയിച്ചു. താരതമ്യത്തിന്, ഭൂമിയിൽ ഫോസ്ഫീന്റെ അളവ് ട്രില്യണിൽ കുറച്ചു ഭാഗം (a few parts in trillion) മാത്രമാണ്.

ശുക്രനിൽ ഫോസ്ഫീൻ: പ്രാധാന്യവും പ്രസക്തിയും 

ശുക്രനിൽ ഫോസ്ഫീന്റെ സാന്നിധ്യവും ആധിക്യവും ആശ്ചര്യജനകമാണ്! കാരണം ശുക്രാന്തരീക്ഷം വളരെ ഓക്സീകൃതം (oxidized) ആണ്; അവിടെ ഫോസ്ഫീനെ പോലെയുള്ള, ഓക്സിജൻ ഇല്ലാത്ത ഫോസ്ഫറസ് (phosphorus) സംയുക്തങ്ങൾ, വളരെ പെട്ടന്ന് റിയാക്ട് ചെയ്തു ഓക്സിഡൈസ്(oxidize) ചെയ്യപ്പെടും. പിന്നെങ്ങനെ ഫോസ്ഫീൻ അവിടെ വന്നു? ശുക്രാന്തരീക്ഷത്തിൽ ഫോസ്ഫീൻ ഉല്പാദിക്കപ്പെടാൻ സാധ്യതയുള്ള, നമുക്കറിയാവുന്ന എല്ലാ  പ്രക്രിയകളും ശാസ്ത്രജ്ഞർ ആഴത്തിൽ പരിശോധിച്ചു. ഗ്രഹാന്തരീക്ഷത്തിലും, പ്രതലത്തിലും, പ്രതലത്തിനടിയിലും ഉണ്ടാകാവുന്ന രാസ പ്രക്രിയകൾ (chemical processes), പ്രകാശ-പ്രേരിത രാസ (photochemical) പ്രവർത്തനങ്ങൾ, മിന്നൽ, അഗ്നിപർവത സ്ഫോടനങ്ങൾ, ഉൽക്കകൾ വഴി എത്തിചേരൽ എന്നിവയൊക്കെ ഫോസ്ഫീൻ ഉണ്ടാക്കാം. പക്ഷെ ഈ പ്രക്രിയകളിലൂടെ ഉൽപാദിക്കപ്പെടുന്ന ഫോസ്ഫീൻ, കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട അളവിനേക്കാൾ പല മടങ്ങു (orders of magnitude) താഴെ ആണ്.

സൗരയൂഥത്തിൽ, ഭൂമിയെ കൂടാതെ, ഫോസ്ഫീന്റെ സാന്നിധ്യം സ്ഥിരീകരിച്ചുട്ടള്ളത്  വാതക  ഭീമന്മാരായ (gas giants) വ്യാഴത്തിന്റെയും, ശനിയുടെയും അന്തരീക്ഷത്തിലാണ്. ഈ ഗ്രഹങ്ങളിൽ ഫോസ്ഫീൻ ഉണ്ടാക്കപ്പെടുന്നത്, ഉയർന്ന താപനിലയിലും, മർദ്ദത്തിലും ഉള്ള അവയുടെ ബൃഹത്തായ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ആഴത്തിലുള്ള ആന്തരിക പാളികളിലാണ് (layers). ഓക്സിജൻ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ, ഹൈഡ്രജൻ ധാരാളമായുള്ള, താപനില ഏതാണ്ട് ഒരു 530 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൂടുതലുമുള്ള ഈ ആന്തരിക പാളികളിൽ (deep layers), ഫോസ്ഫറസും, ഫോസ്ഫറസ് അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളും, ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രയോടു ചേർന്ന് എളുപ്പം ഫോസ്ഫീൻ ഉല്പാദിപ്പിക്കും. പക്ഷെ, താപനിലയും, മർദ്ദവും വളരെ കുറഞ്ഞ, ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെട്ട ശുക്രന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഈ പ്രക്രിയ നടക്കില്ല.

പിന്നെ എന്താണ് ശുക്രനിലെ ഫോസ്ഫീന്റെ ഉറവിടം? അവശേഷിക്കുന്നത് രണ്ടു സാധ്യതകളാണ്: ഒന്ന്, നമുക്കറിയാത്ത ഏതോ ഭൗമരസതന്ത്ര പ്രക്രിയയോ (geochemical process), പ്രകാശ-പ്രേരക രാസ പ്രക്രിയയോ (photochemical process) ശുക്രനിൽ ഫോസ്ഫീൻ നിർമ്മിക്കുന്നുണ്ട്. രണ്ട്, ഭൂമിയിലേതു പോലെ വായുരഹിത (anaerobic) ജീവാണുക്കൾ (micro-organisms) ശുക്രനിലും ഫോസ്ഫീൻ വാതകം ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇതിൽ രണ്ടാമത്തെ സാധ്യതയാണ് ശരിയെങ്കിൽ, അത് ശുക്രന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ജീവൻ നിലനിൽക്കുന്നു എന്ന സൂചനയാണ് തരുന്നത്‌. ഇതാണ് ഈ കണ്ടെത്തൽ ഉണ്ടാക്കിയ  താൽപര്യത്തിനും, ആവേശത്തിനും,  അതിനു ലഭിച്ച വാർത്താ  പ്രാധാന്യത്തിനും മുഖ്യ കാരണം.

ശാസ്ത്രത്തിന്റെ രീതി 

ശാസ്ത്ര സമൂഹം (scientific community) ഈ വാർത്തയോട് എങ്ങനെയാണ് പ്രതികരിക്കുന്നത്? പുതിയ കണ്ടെത്തലിന്റെ സാധ്യതകളിൽ ആവേശഭരിതർ ആകുമ്പോൾ കൂടി, അതീവ ജാഗ്രതയും, സൂക്ഷ്മതയും പുലർത്തി കൊണ്ടായിരിക്കണം നമ്മൾ പ്രതികരിക്കേണ്ടതെന്നാണ്, അസ്ട്രോബയോളജിസ്റ്റും, ശുക്രനിലെ ജീവന്റെ സാധ്യതകളെ കുറിച്ച് വര്‍ഷങ്ങളായി ഗവേഷണം നടത്തിയിട്ടുമുള്ള ഡേവിഡ് ഗ്രിൻസ്‌പൂൺ അഭിപ്രായപ്പെട്ടത്. ശുക്രനിൽ ജൈവസൂചകമായ ഫോസ്ഫീന്റെ  സാന്നിധ്യം ഉയർത്തുന്ന സാധ്യതകളിലും, ചോദ്യങ്ങളിലും ആകൃഷ്ടരാവുമ്പോൾ തന്നെ, ശാസ്ത്രലോകം ഈ കണ്ടെത്തലിന്റെ സ്ഥിരീകരണത്തിനും, കൂടുതൽ സാധൂകരണത്തിനുമായി ആകാംക്ഷയോടെ കാത്തിരിക്കുകയാണ്. കാൾ സെയ്ഗൻ (Carl Sagan) ഒരിക്കൽ പറഞ്ഞത് പോലെ,  ശാസ്ത്രത്തിൽ, അസാമാന്യമായ അവകാശവാദങ്ങൾക്കു അസാമാന്യമായ തെളിവുകൾ ആവശ്യമാണ് (extraordinary claims require extraordinary evidence). ഭൂമിയുടെ ഏറ്റവും അടുത്ത ഗ്രഹമായ ശുക്രനിൽ ജീവൻ നിലനിൽക്കും എന്നുള്ളത് സമാനതകളില്ലാത്ത അവകാശവാദമാണ്. അതിന്റെ ശാസ്ത്രീയ സാധൂകരണത്തിന് (scientific validation) അതിശക്തമായ തെളിവുകൾ തന്നെ വേണ്ടി വരും. വരും ദിവസങ്ങളിൽ ശാസ്ത്ര സമൂഹത്തിന്റെ മുൻഗണന ഈ തെളിവുകൾ ശേഖരിക്കുന്നതിലായിരിക്കും. ഒരു കാര്യം എന്തായാലും ഉറപ്പാണ്. ഭൂമിയുടെ ഇരട്ട ഗ്രഹമായ ശുക്രനായിരിക്കും ഇനി കുറച്ചു കാലത്തേക്ക്  അന്യഗ്രഹ ജീവനെ (alien life) കുറിച്ചുള്ള  പഠനങ്ങളെ മുന്നോട്ടു നയിക്കുക.

Leave a Reply