مركب ملح الطعام المرقط على قمر المشتري أوروبا

مناظر طبيعية للون (يسار) ولون محسّن (يمين) لأوروبا من مهمة غاليليو في يونيو 1997. من المعروف الآن أن المناطق الصفراء سببها كلوريد الصوديوم ، المعروف أيضًا باسم ملح المائدة ، المكون الرئيسي لملح البحر. الصورة عبر ناسا JPL-Caltech / جامعة أريزونا.

قد يكون المحيط الأوربي تحت السطحي أكثر شبهاً بمحيطات الأرض مقارنةً بما سبق. قالت ناسا في 12 يونيو 2019 ، إن دراسة جديدة تكشف عن دليل على كلوريد الصوديوم - وهو مكون رئيسي من ملح الطعام وملح البحر - على السطح الجليدي لهذا القمر الكبير من كوكب المشتري. إذا كان مصدر الملح ، كما كان يعتقد ، من المحيط الأوروبي ، مخبأًا تحت قشرته الجليدية ، فإن هذا يعني أن مياه المحيط الأوروبي مشابهة جدًا لتلك الموجودة في المحيطات على الأرض. هذا ، بطبيعة الحال ، سيكون له آثار واضحة على إمكانية الحياة في هذا العالم الصغير الرائع.

تم نشر النتائج الجديدة المثيرة للاهتمام التي راجعها النظراء في مجلة Science Advances في 12 يونيو 2019.

حقيقة أن كلوريد الصوديوم هو أيضا مكون رئيسي من ملح البحر أمر مثير للإعجاب بشكل خاص. يدعم اكتشافه على أوروبا الاقتراحات السابقة بأن محيط هذا القمر يشبه كيميائيًا إلى حد كبير محيطات الأرض.

على الرغم من أن محيط Europa ليس على سطحه - ولكن بدلاً من ذلك تحت سطحه الجليدي ، محاطًا بالصدفة الجليدية لقشرة Europa - يمكن العثور على آثار المعادن على سطح القمر الصغير. يُعتقد أن الملح السطحي ناتج عن التورم في الشقوق وربما السخانات. وقد ركزت الدراسات السابقة على السطح ، بما في ذلك من مركبة الفضاء Voyager و Galileo التابعة لناسا ، على التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ، لأنها مثالية لاكتشاف أنواع الجزيئات التي يبحث عنها العلماء عادة. وفقًا لمايك براون ، عالم فلك في جامعة كاليفورنيا للتكنولوجيا:

لقد افترض الناس تقليديا أن كل من التحليل الطيفي المثير للاهتمام هو في الأشعة تحت الحمراء على أسطح الكواكب ، لأن هذا هو المكان الذي يوجد به معظم الجزيئات التي يبحث العلماء عنها.

في مختبر الاختبار في مختبر الدفع النفاث ، تحول ملح الطعام - كلوريد الصوديوم - إلى اللون الأصفر عندما يتعرض لظروف إشعاعية مماثلة لتلك الموجودة على سطح أوروبا. الصورة عبر وكالة ناسا JPL-Caltech.

لا يمكن رؤية هذه الأنواع من الكلوريد من خلال التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ، كما أوضح طالب Caltech Samantha Trumbo:

لم يتخذ أحد من أطياف أوروبا ذات الطول الموجي المرئي قبل ذلك النوع من الدقة المكانية والطيفية. لم يكن للمركبة الفضائية جاليليو مطياف مرئي. كان يحتوي فقط على مطياف قريب من الأشعة تحت الحمراء ، وفي الأشعة تحت الحمراء القريبة ، الكلوريد عديم الرائحة.

ولكن عند النظر إليها في التحليل الطيفي ذي الطول الموجي المرئي ، انتشر توقيع كلوريد الصوديوم.

في السابق ، كان يُعتقد أنه تم العثور على كبريتات المغنيسيوم على السطح ، ولكن عندما أُجريت ملاحظات إضافية عالية الجودة مع مرصد WM Keck في هاواي ، لم يكن هناك أي مؤشر عليها. كانت البيانات تشير إلى كلوريد الصوديوم بدلاً من ذلك ، ولا تظهر تلك الأشعة تحت الحمراء. كما لاحظ براون أيضًا:

لقد اعتقدنا أننا قد نرى كلوريد الصوديوم ، لكنهم في الأساس غير متميزين في طيف الأشعة تحت الحمراء.

سطح جليدي يوروبا المتشقق كما ترى سفينة الفضاء غاليليو التابعة لناسا في أواخر التسعينيات. تم تأكيد المناطق الصفراء على سطح القمر على أنها كلوريد الصوديوم المشع ، ويعرف أيضًا باسم ملح الطعام. الصورة عبر معهد ناسا / JPL-Caltech / SETI.

خريطة توضح المناطق التي توجد فيها أملاح كلوريد الصوديوم على سطح يوربا. أعلى التركيزات موجودة في منطقة تارا ريجيو. الصورة عبر وكالة ناسا / JPL / بيورن جونسون / ستيف ألبرز / العلوم المتقدمة.

ومع ذلك ، فإن إثبات أن الأملاح كانت كلوريد الصوديوم لا يزال يتطلب المزيد من العمل. تم اختبار عينات من أملاح المحيط المماثلة على الأرض بواسطة Kevin Hand في JPL. لقد أخضعهم لظروف إشعاعية مماثلة موجودة على سطح يوربا اللاهوائي. وجد أنهم غيروا الألوان بطريقة تشبه إلى حد كبير ما يظهر في الواقع على أوروبا نفسها. تحول كلوريد الصوديوم إلى ظلال صفراء مماثلة لتلك التي شوهدت في منطقة يوروبا من الناحية الجيولوجية المعروفة باسم تارا ريجيو. حسب اليد:

كلوريد الصوديوم يشبه الحبر غير المرئي على سطح يوربا. قبل التشعيع ، لا يمكنك معرفة ما إذا كان هناك ، ولكن بعد التشعيع ، ينتقل اللون تمامًا إليك.

ثم قام فريق البحث بدراسة سطح Europa باستخدام تليسكوب هابل الفضائي ، ووجد علامة امتصاص مميزة في الطيف المرئي على 450 نانومتر. يطابق هذا تمامًا الشكل المشع من كلوريد الصوديوم ، مما يؤكد أن اللون الأصفر لتارا ريجيو يظهر وجود الملح على السطح. فلماذا لم يتم العثور على هذا بالفعل؟ كما قال براون:

كان لدينا القدرة على القيام بهذا التحليل من خلال تلسكوب هابل الفضائي على مدار العشرين عامًا الماضية. انها مجرد أن لا أحد يعتقد أن ننظر.

لا يزال هناك تحذير واحد - قد يكون كلوريد الصوديوم دليلًا على أنواع مختلفة من المواد الطبقية - المشكلة في طبقات - في قشرة القمر الجليدية ، بدلاً من مصدرها من المحيط. ومع ذلك ، فإن هذا الاكتشاف يكفي لتبرير إعادة تقييم الكيمياء الجيولوجية لأوروبا ككل. إذا كان كلوريد الصوديوم ينشأ بالفعل من المحيط ، فسيكون ذلك دليلًا على أن قاع المحيط لا يزال نشطًا من الناحية المائية. وفقا لترامبو:

كان من الممكن أن تتسرب سلفات المغنيزيوم ببساطة إلى المحيط من الصخور الموجودة في قاع المحيط ، لكن كلوريد الصوديوم قد يشير إلى أن قاع المحيط نشط من الناحية المائية. هذا يعني أن أوروبا هي كوكب كوكبي أكثر إثارة للاهتمام من الناحية الجيولوجية مما كان يعتقد سابقًا.

شكل توضيحي لقشرة الجليد الخارجية لـ Europa. يُعتقد أن المياه من المحيط أدناه يمكن أن تصل إلى السطح من خلال الشقوق أو الفتحات البركانية. هذه هي الطريقة التي يتم بها على الأرجح ترسب الأملاح على السطح. الصورة عبر وكالة ناسا / JPL-Caltech / Geology.com.

إذا كانت قاع المحيط في أوروبا به فتحات حرارية مائية نشطة كما هو الحال في محيطات الأرض ، فإن ذلك سيعزز فرص وجود نوع من الحياة هناك. على الأرض ، تعتبر هذه "النقاط الساخنة" في أعماق المحيطات واحات للكائنات الحية.

يُعتقد الآن أن قمر زحل المحيط إنسيلادوس لديه فتحات تهوية حرارية في قاع المحيط ، بناءً على بيانات من مهمة كاسيني التابعة لناسا ، والتي انتهت في أواخر عام 2017. يعرف العلماء الآن أن محيط إنسيلادوس يحتوي على أملاح ومجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية ، وذلك بفضل كاسيني القدرة على الطيران عبر عينة من أعمدة بخار الماء الضخمة التي تندلع من شقوق في سطح القمر الجليدي وتأخذ عينات مباشرة من أعماق المحيط. لم تتمكن كاسيني من اكتشاف الحياة نفسها ، حتى لو كانت هناك ، لكن المهمات المستقبلية ستبحث عن هذا الدليل في كل من إنسيلادوس وأوروبا.

خلاصة القول: إن اكتشاف أملاح كلوريد الصوديوم في أوروبا يوفر دليلًا قاطعًا على أن المحيط الموجود تحت سطح القمر يشبه إلى حد بعيد محيطات الأرض ، مما يزيد من فرص الحياة.

المصدر: كلوريد الصوديوم على سطح أوروبا

عبر ناسا