علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
A Moon of Saturn Has All the Ingredients Needed for Life
(بقلم: أيلين وودوارد – Aylin Woodward)
تكشف البيانات المأخوذة من مركبة الفضاء التابعة لناسا عن وجود الفوسفور في المحيط الجوفي لإنسيلادوس
أظهر بحث جديد أن المحيط المالح المختبئ تحت القشرة الجليدية لقمر صغير يدور حول زحل يحتوي على جميع اللبنات الأساسية للحياة ، مما يشير إلى أنه صالح للسكن.
إنسيلادوس ، قمر يبلغ قطره حوالي 300 ميل ، يؤوي محيطًا جوفيًا عالميًا بعمق يزيد عن 30 ميلاً. تنفجر أعمدة باستمرار في قطبها الجنوبي لتتسبب في رش قطع من الجسيمات الجليدية من ذلك المحيط مئات الأميال في الفضاء من خلال الشقوق في قشرة القمر بسرعات تفوق سرعة الصوت.
تتيح هذه السخانات للمركبة الفضائية التي تطير بها دراسة التركيب الكيميائي لمحيط إنسيلادوس دون الانغماس تحت الجليد. تشير البيانات من البعثات الوطنية للملاحة الجوية والفضاء السابقة إلى أن هذا القمر يمتلك كل لبنة بناء كيميائية لازمة لتكوين الحياة باستثناء عنصر واحد – عنصر الفوسفور.
قال كريستوفر جلين ، عالم الكيمياء الجيولوجية من معهد ساوث ويست للأبحاث في سان أنطونيو وأحد مؤلفي العمل الجديد: “الحياة كما نعرفها لا تعمل بدونها”. “إنه أمر بالغ الأهمية للحمض النووي الخاص بك”.
أفاد باحثون في دراسة نشرت يوم الأربعاء في دورية نيتشر أنه تم الآن اكتشاف تلك البذرة النهائية للحياة بين الجسيمات الجليدية التي تدور حول زحل والتي نشأت من أعمدة المحيط على القمر إنسيلادوس. يؤكد هذا الاكتشاف كيف أن عوالم المحيطات مثل إنسيلادوس في النظام الشمسي الخارجي هي من بين أفضل الأماكن للبحث عن الحياة في محيطنا الكوكبي.
حتى هذه النقطة ، كان لدى العلماء دليل على أن القمر إنسيلادوس يحتوي على خمسة من العناصر الستة الأساسية – كان يحتوي على الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكبريت ، وفقًا لمورغان كيبل ، الكيميائي الذي يدرس البيولوجيا الفلكية في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا والذي لم يكن مشاركًا في الدراسة الجديدة.
وقالت: “هذا هو القول الأخير ،” نعم ، يحتوي إنسيلادوس بالفعل على جميع المكونات التي تحتاجها الحياة الأرضية النموذجية للعيش وأن المحيط هناك صالح للحياة كما نعرفها “. وأضافت أن اكتشاف الفوسفور – الذي يأتي على سطح القمر على شكل فوسفات ، أو عندما يرتبط العنصر بالأكسجين – لا يشير بالضرورة إلى وجود حياة على القمر ، ولكن يمكن أن تستمر الحياة عليه.
وقالت: “الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كانت مأهولة بالفعل ، وستستغرق مهمة مستقبلية للإجابة على هذا السؤال”. “لكن هذا مثير ، لأنه يجعل من إنسيلادوس وجهة أكثر إقناعًا للذهاب والقيام بهذا النوع من البحث”.
قام فريق البحث الذي يقف وراء الدراسة الجديدة بفحص المعلومات التي جمعتها مركبة الفضاء كاسيني التابعة لوكالة ناسا ، والتي أكملت نصف دزينة أو ما يقرب من ذلك من ممرات إنسيلادوس كجزء من مهمة استمرت 13 عامًا تدور حول زحل وتستكشف حلقات الكوكب وعائلة الأقمار. نفذت المركبة الفضائية بعد ذلك غطسة نهائية في الغلاف الجوي لكوكب زحل في عام 2017.
خلال بعض هذه التحليقات ، جمعت كاسيني البيانات أثناء مرورها عبر أعمدة القمر. كما جمعت البيانات أثناء السفر عبر حزام من مادة مكونة من جسيمات عمود أفلت من جاذبية إنسيلادوس – ما يسميه العلماء حلقة زحل E ، وهي واحدة من العديد من الدوائر التي تدور حول الكوكب.
قال جلين: “إن الحلقة E تشبه نوعًا ما حلقة شبحية لكوكب زحل” ، مضيفًا أنها أكثر انتشارًا من الحلقات الكوكبية الأخرى الأكثر إشراقًا. سجلت إحدى أدوات كاسيني ، محلل الغبار الكوني ، تكوين حبيبات جليدية فردية صغيرة واجهتها المركبة الفضائية أثناء مرورها عبر الحلقة E وأعمدة إنسيلادوس.
قام جلين وزملاؤه بتقييم حوالي 1000 عينة بيانات جمعتها تلك الأداة من كل من أعمدة إنسيلادوس والحلقة الإلكترونية للعثور على تسع حبيبات فقط تحتوي على الفوسفات.
“عندما كانت مهمة [كاسيني] قيد التشغيل ، لم نكن قد قمنا بتحليل ما يكفي من حبيبات الجليد هذه للعثور على الماس النادر ، إذا جاز التعبير” ، وفقًا لما ذكره فرانك بوستبيرج ، عالم الكواكب من جامعة فراي في برلين والمؤلف الرئيسي لكتاب دراسة جديدة. وأضاف أن حبيبات الجليد الحاملة للفوسفور تم التغاضي عنها في البداية في بيانات كاسيني.
قال بوستبيرج إن حجم العينة الصغير هذا متوقع. وقال: “من بين العناصر الستة الحيوية ، يعد الفوسفور هو الأكثر ندرة في الكون إلى حد بعيد”.
أجرى الباحثون تجارب متابعة بناءً على النتائج الجديدة لمحاكاة الظروف في محيط إنسيلادوس ، وهو أكثر برودة وأقل ملوحة وأعمق بكثير من محيطنا. يقترحون أن محيط القمر يحتوي على ما لا يقل عن 100 مرة من الفوسفور مثل المحيطات على الأرض. قال (Postberg) إن السبب في ذلك هو أن معظم الفوسفور على كوكبنا محبوس في الصخور والمعادن حيث لا يمكن استخدامه ، في حين أن كيمياء محيط إنسيلادوس تمكن العنصر من الذوبان في الماء ، حيث يمكن الوصول إليه بعد ذلك من خلال الحياة المحتملة.
وأضاف أن النتائج الجديدة تشير إلى وجود ظروف كيميائية مماثلة في مياه أقمار المحيط الأخرى في النظام الشمسي خارج كوكب المشتري ، مثل قمر زحل تيتان أو تريتون قمر نبتون – مما يعني أن مثل هذه العوالم يجب أن تذيب الفوسفور في محيطاتها أيضًا.
قال (Postberg) و (Glein) إن الخطوة الرئيسية التالية لتعزيز النتائج هي جمع المزيد من البيانات من إنسيلادوس وعوالم المحيطات الأخرى. من المقرر إطلاق مهمة ناسا تسمى (Dragonfly) إلى تيتان في عام 2027. تم اقتراح مهمة أخرى ، والتي ستصل إلى إنسيلادوس حوالي عام 2050 للدوران ثم الهبوط على القمر والبحث عن الحياة ، كمفهوم في العام الماضي. وفقًا لغلين ، يمكن أن يلعب تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع للوكالة دورًا في إلقاء المزيد من الضوء على كيمياء المحيطات في إنسيلادوس.
وأضاف: “اتضح أن الكثير من حبيبات العمود تسقط في الواقع مرة أخرى على سطح القمر”. “إنه يشبه الثلج نوعًا ما ، ونعتقد أن كيمياء هذه الجسيمات يمكن ملاحظتها بواسطة جيمس ويب”.
المصدر:
https://www.wsj.com/articles/saturn-moon-enceladus-life-b9d53f97
