إنسيلادوس هو عالم موحٍ. هذا هو قمر زحل يتكون من قلب صخري وبحر من المياه المالحة ، مغطى بالجليد السميك ، ويبدو أنه عالم متجمد غير مضياف. إنه أحد “عوالم المياه” التي يدور حولها عمالقة الغاز في النظام الشمسي ، وواحد من أكثر المناطق جاذبية لاستكشاف الفضاء ، إلى جانب قمر المشتري يوروبا.
خمس مرات البحر الأبيض المتوسط تحت سطحه
المفاجأة الأولى التي أعطاها إنسيلادوس اكتشاف الماء السائل: تحت السطح البارد (حوالي -200 درجة مئوية) يوجد محيط من المياه المالحة ، حجمه 5 أضعاف حجم البحر الأبيض المتوسط.
في عام 2005 ، جمعت بعثة كاسيني صورًا لأعمدة البخار ، والسخانات ، وفتحات التهوية التي تقذف بخارًا من محيطك.
أولاً ، تُظهر بيانات كاسيني أن الماء مالح وقلوي. مؤخرًا في 2018يُظهر تحليل بيانات المركبات الفضائية أن الماء الذي قذفه إنسيلادوس يحتوي على مركبات عضوية.
أحدث مفاجأة من دراسة إنسيلادوس نشرت للتو ويدل على أن مياه بحارها تحتوي على الفوسفات ، وهو مركب أساسي للحياة كما نعرفها.
هل هذا يعني أن هناك حياة على إنسيلادوس؟ لا بالطبع لأ. لكنه مكان مثير للاهتمام لاستكشافه.
الفوسفات على القمر إنسيلادوس: كيف تم اكتشافه؟
لم نصل حتى إلى سطح إنسيلادوس حتى الآن ، ناهيك عن الماء بداخله. كيف نعرف ما يوجد في محيطها؟ نحن نعرف ذلك بفضل السخانات العملاقة التي تطلق الماء في الفضاء وتترك بصماتها على الحلقات المحيطة.
تشير الدراسات التي أجريت على حلقات زحل إلى أن الحلقة E تتكون من جزيئات الجليد التي أطلقها إنسيلادوس. تمكنت المركبة الفضائية كاسيني من التقاط ودراسة بعض هذه الجسيمات. إنه مثل دراسة تكوين المحيط من خلال تصوير رذاذ الهواء.
تشير التحليلات إلى أن محيط إنسيلادوس مالح وقلوي (غني بكربونات الصوديوم). تحتوي بعض الجزيئات على الكثير من الفوسفات الذي يمكن إذابته في المحيط. ليست هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف الفوسفات خارج الأرض. على سبيل المثال ، إنه متوفر بكثرة على سطح المريخ.
الظروف المعيشية
يُقال إن الكوكب أو القمر صالح للسكن عندما يفي بشروط التطور الكيميائي أو ظهور الحياة. الشرطان الأساسيان لصلاحية السكن هما وجود الماء السائل ومصادر الطاقة التي يمكن أن تحفز التوازن أو تولد طاقة كيميائية.
بالنسبة إلى إنسيلادوس ، يمكن لقوى المد والجزر من جاذبية زحل القريبة ، من بين مصادر الطاقة الأخرى ، دفع الأنظمة الحرارية المائية (مصادر الطاقة الكيميائية) في قاع المحيطات ، مما يخلق تفاعلات كيميائية معقدة. السخانات هي مظهر من مظاهر هذا النشاط.
وماذا عن الفوسفات؟ بالنسبة لبعض العلماء ، يعد هذا مطلبًا صارمًا للموئل. يعتقد البعض منا أن الفوسفات جاء متأخرًا في عملية التطور الكيميائي نحو الحياة ، وأن جزيئات مثل الحمض النووي الريبي هي نتاج هذا التطور. لذلك ، الفوسفات ليس ضروريًا تمامًا لعمليات التطور الكيميائي التي تحدث على القمر إنسيلادوس ، على الأقل ليس ضمن حدود ما نفهمه على أنه “حياة”.
لم يتم العثور على أشكال كيميائية أخرى من الفوسفور – مثل الفوسفيت أو الفوسفيت – التي يعتقد أنها ذات صلة بأصل الحياة. هذا مهم في التطور الكيميائي لأولئك الذين يعتقدون أنه في الواقع فوسفات بسيط ، الشكل الأكثر شيوعًا وثباتًا للفوسفور.
الحياة نتيجة التطور الكيميائي
أصل الحياة ليس له لحظة محددة. إنه مفهوم واسع الانتشار لدرجة أن العلماء يفضلون مصطلح “التطور الكيميائي”.
يمكن لمجموعة من الجزيئات (بمعنى الداروينية الجزيئية) أن تتطور من خلال الانتقاء وإنشاء الهياكل وظهور تفاعلات جديدة. لذلك ، فإن الحياة هي نتيجة عملية التطور الكيميائي.
يعد النظام الكيميائي القادر على التطور أحد الخصائص الأساسية للحياة: يمكن للمادة العضوية أن تزيد من تنوعها الكيميائي وتمنعها من التحول إلى اللون البني (مثل تفاحة التفاح). تشكل المادة العضوية تلقائيًا العديد من المركبات ، مما يؤدي إلى تعطيل هياكلها الجزيئية و “القطران”.
الخطأ الشائع هو افتراض أن العملية الأساسية تنطوي على زيادة في التعقيد الكيميائي. على العكس من ذلك: الحياة (والتطور الكيميائي) تحد من العدد المحتمل للمركبات الكيميائية التي يمكن أن تنشأ من خلال الجمع بين مكوناتها.
ثلاثة خيارات ، وكلها جيدة
ليس لدينا أي دليل على التطور البيولوجي أو الكيميائي على القمر إنسيلادوس. في الواقع ، من المستبعد جدًا أن يكون للقمر إنسيلادوس الحياة كما نعرفها ، لكن هذا بالضبط ما يثير الدراسات المستقبلية للقمر إنسيلادوس.
الخيار الأول ، وربما الأكثر احتمالًا ، هو أن لدينا محيطًا سائلًا به قاع بحر نشط ، وأنظمة حرارية مائية تنبعث منها سوائل ساخنة ، ولا توجد حياة يمكن التعرف عليها. ومع ذلك ، فإن الدراسة مثيرة للاهتمام لأنه يمكننا معرفة ما يحتاجه النظام لظهور الحياة. على سبيل المثال ، يمكننا أيضًا دراسة الشكل الجيوكيميائي للفوسفور دون تدخل الكائنات الحية وعينات المختبر المتناقضة. كيمياء البريبايوتيك.
الخيار الثاني ممكن إلى حد ما (وأكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لي): إذا كانت هناك عمليات نشطة للتطور الكيميائي ، فسيؤدي ذلك إلى فهم نهائي لكيفية تطور الحياة ، وما الجزيئات التي تتشكل على حدود الحياة ، وما إلى ذلك. لم تعد الأرض موجودة بعد 4 مليارات سنة من التطور البيولوجي. ربما يمكننا الإجابة على سؤال متى ينشأ الحمض النووي الريبي أو ما هي البدائل الموجودة.
أخيرًا ، إذا كانت الحياة تتكاثر في قاع المحيط على إنسيلادوس ، فستكون نقطة تحول للبشرية: من الصعب تحديد الآثار الاجتماعية أو الدينية لمثل هذا الاكتشاف. نحن نواجه ولادة ثانية خارج الأرض.
سيزر مانور سلوانالأستاذ المساعد د. الكيمياء الحيوية وعلم الفلك. قسم بيولوجيا النظم ، جامعة الكالا
تم نشر هذه المقالة في الأصل محادثة. ليقرأ إبداعي.
