عصر إنسيلادوس المحيط المناسب لدعم الحياة

السخانات من القمر زحل إنسيلادوس. تندلع هذه الأعمدة الضخمة من بخار الماء من خلال شقوق في القطب الجنوبي لإنسيلادوس. حللت المركبة الفضائية كاسيني الأعمدة ووجدت أنها تحتوي على بخار الماء وجزيئات الجليد والأملاح والميثان ومجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية المعقدة. يعتقد العلماء أنهم ينشأون من محيط تحت قشرة القمر الجليدية. الصورة عبر معهد ناسا / JPL-Caltech / علوم الفضاء.

يمكن أن يكون هناك حياة على القمر زحل إنسيلادوس؟ قد يكون القمر صغيراً ، لكن له محيط مائي عالمي تحت سطحه الجليدي ، وقد تكهن العلماء بما إذا كان هناك أي شيء حي في هذه الهاوية العميقة المظلمة. وجدت المركبة الفضائية كاسيني أنها مالحة مثل المحيطات على الأرض ، وتحتوي على جزيئات عضوية وفيرة ، وأنه من المحتمل وجود نشاط حراري مائي في قاع المحيط.

كل هذه علامات إيجابية على القابلية للسكن ، وقد وجد العلماء الآن واحدة أخرى: يبدو أن المحيط هو السن المناسب للظروف المثلى الداعمة للحياة. أعلن هذا الاكتشاف مارك نيفو ، عالم الأبحاث في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، في 24 يونيو 2019 ، خلال حديث في مؤتمر علوم الفلك الحيوي 2019 (AbSciCon2019). وكانت النتائج التي استعرضها النظراء قد نُشرت سابقًا في 1 أبريل 2019 في مجلة Nature Astronomy .

يقدر محيط إنسيلادوس الآن بمليار سنة. هذا هو عصر مثالي ، من حيث الحياة تبدأ وتتطور. إذا كان المحيط أصغر من اللازم ، فلن يكون هناك ما يكفي من الوقت لعناصر مختلفة ضرورية للخلط معًا ، ولكن إذا كانت قديمة جدًا ، فقد تكون تلك العمليات الكيميائية قد توقفت بالفعل. عندئذ وصل القمر إلى حالة من التوازن ، وهذا يعني أن ردود الفعل للحفاظ على الحياة لن تحدث بعد الآن.

إنسيلادوس كما ترى مركبة كاسيني الفضائية. يحتوي هذا القمر الصغير الجليدي على محيط سفلي عالمي يمكن أن يدعم الحياة. الصورة عبر NASA / JPL-Caltech / NASA Science.

إذن كيف توصل نيفو وفريقه إلى هذا الاستنتاج؟ باستخدام بيانات من مهمة كاسيني ، التي انتهت في أواخر عام 2017 ، ابتكروا 50 محاكاة مختلفة للظروف في محيط إنسيلادوس. وشملت هذه تفاصيل مدارات أقمار زحل والنشاط الإشعاعي للصخور في إنسيلادوس ، فضلا عن تقديراتها الخاصة لعصر القمر وكيف تشكلت.

كان هناك محاكاة واحدة أعادت خلق الظروف المعروفة للمحيط ، حيث يبلغ عمر المحيط مليار عام. Neveu حذر ، على الرغم من أن المحاكاة تطابق معظم الظروف ، ولكن ليس جميعها:

على سبيل المثال ، إذا كنت قد أخذت في الوقت الحاضر ، فسيتم إعادة تجميد المحيطات في تلك المحاكاة وهذا ليس ما نراه. لذلك ينبغي أن تؤخذ عصر المحيط ، مع حبة الملح.

كخطوة تالية ، يرغب الباحثون في تحسين نماذج المحاكاة ، بحيث يمكن تأريخ المحيط بدقة أكثر. كما قال نفيو:

نريد أن نعرف هذا قبل أن نعود للبحث عن الحياة.

رسم توضيحي يصور الجزء الداخلي من إنسيلادوس. تتسرب المياه من المحيط الجوفي إلى السطح من خلال تشققات في الجليد عند القطب الجنوبي ، تندلع في أعمدة ضخمة. الصورة عبر وكالة ناسا / JPL-Caltech.

حقيقة أن إنسيلادوس لها محيط على الإطلاق كانت مفاجأة لعلماء الكواكب ، لأنها صغيرة جدًا والسطح بارد جدًا. وفقا لنفيو:

من المدهش جدًا رؤية المحيط اليوم. إنه قمر صغير جدًا ، وبشكل عام ، تتوقع أن لا تكون الأشياء الصغيرة نشطة للغاية [بل بالأحرى] مثل كتلة ميتة من الصخور والجليد.

درست المركبة الفضائية كاسيني تكوين المحيط من خلال تحليل بخار الماء في أعمدة ضخمة تنفجر من القطب الجنوبي للقمر. تنشأ الأعمدة من المحيط أدناه ، حيث تتسرب المياه إلى السطح من خلال الشقوق ، ثم تندلع في مساحة فارغة. كانت كاسيني قادرة على الطيران مباشرة من خلال الأعمدة ، ووجدت أنها تحتوي على بخار الماء وجزيئات الجليد والأملاح والميثان ومجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية المعقدة.

ووجدت كاسيني أيضًا دليلًا على النشاط الحراري المائي الحالي - الفتحات الحرارية المائية - في قاع المحيط ، تمامًا كما في المحيطات على الأرض. يمكن أن توفر هذه النقاط الساخنة واحة من الحرارة والطاقة اللازمة في المياه الباردة على خلاف ذلك. على الأرض ، تدعم الفتحات المماثلة مجموعة واسعة من أشكال الحياة البسيطة. هل يمكن أن يكون الشيء نفسه صحيحًا بالنسبة لإنسيلادوس؟

عثرت مهمة كاسيني على دليل للنشاط الحراري المائي - الفتحات الحرارية المائية - في قاع محيط إنسيلادوس. هل يمكن أن تساعد في الحفاظ على الحياة كما يفعلون على الأرض؟ الصورة عن طريق وكالة ناسا / مختبر الدفع النفاث / معهد كالتيك للتكنولوجيا / معهد أبحاث ساوث ويست.

يحتوي إنسيلادوس على جميع المكونات التي تعتبر ضرورية للحياة (كما نعرفها على الأقل) ، ويبدو أن محيطه يشبه تمامًا المحيط الأوروبي. ما إذا كانت الحياة من أي نوع قد بدأت بالفعل هنا لا تزال مجهولة ، لكن الاحتمالات تبدو واعدة. الطريقة الوحيدة التي يمكننا من خلالها معرفة المزيد هي العودة إلى هناك في مهمة عودة. لم يتم تحديد موعد لأي منها بعد ، ولكن هناك مقترحات مهمة على لوحات الرسم ، ربما شيء مشابه لمهمة أوروبا كليبر ، والتي تم تصميمها الآن لإطلاقها في وقت ما في 2020. ستقوم هذه المهمة بدراسة أوروبا والمحيطات بمزيد من التفصيل أكثر من أي وقت مضى ، والبحث عن أدلة على أن شيئًا ما قد يكون حياً في مياهه المظلمة أيضًا.

خلاصة القول: اتضح أن محيط إنسيلادوس تحت سطح الأرض هو مجرد السن المناسب لدعم الحياة ، وفقاً لدراسة جديدة. جنبا إلى جنب مع ما نعرفه بالفعل عن قابليتها للسكن المحتملة ، وهذا يجعل إنسيلادوس أكثر إغراء في البحث عن الحياة في أماكن أخرى من النظام الشمسي.

المصدر: تطور أقمار زحل متوسطة الحجم

عبر العلوم الحية