الأخبار الجيدة لا تتوقف عن الحدوث في عالم الفيزياء الفلكية. صحيح أننا لم نعثر بعد على علامات على وجود حياة خارج كوكب الأرض، ومن المرجح بشكل متزايد أن عام 2030 سيقدم لنا مفاجأة. في 10 أكتوبر من هذا العام، ستنطلق مهمة أوروبا كليبر التابعة لناسا للبحث عن الحياة على القمر الجليدي لكوكب المشتري أوروبا. هذا القمر الصناعي هو، في الواقع، عالم محيطي، سطحه متجمد، ولكنه يحتوي على ضعف أو ثلاثة أضعاف كمية المياه الموجودة على الأرض، وتتركز في قطر أصغر قليلاً من قطر قمرنا.
في الآونة الأخيرة، أشارت العديد من المقالات إلى أن الحياة في أوروبا ممكنة أكثر مما كنا نعتقد، والآن، تؤكد الأبحاث أن يوروبا كليبر يمكنه اكتشاف علامات الحياة في الصفائح الجليدية المتوقعة من فجوات معينة في سطحه الجليدي. . وهذا يعني أنه إذا كانت هناك حياة على ذلك القمر المشتري، فمن المرجح أن تظهر علامات عليها في غضون 6 سنوات وبضعة أشهر، لأنه إذا سارت الأمور كما هو متوقع، فإن سفينة مهمة أوروبا كليبر ستصل إلى وجهتها. في 11 أبريل 2030.
العلماء مقتنعون أنه تحت أول 25 كيلومترًا من الجليد يوجد محيط يبلغ طوله 90 كيلومترًا، وهو أعمق بحوالي 20 مرة من متوسط عمق الغلاف المائي للأرض. المياه محاطة بصخور صلبة، وفي قلبها الحديد والنيكل تشبه إلى حد كبير كوكبنا. . لكن إذا كان الغطاء الجليدي سميكًا جدًا، فكيف نعرف كل هذا؟
أوروبا هو الجسم “الأنعم” في النظام الشمسي. ويكاد لا يحتوي الجليد على فوهات أو جبال كبيرة، الأمر الذي أثار الشكوك لأن الأقمار المجاورة له مليئة بالثقوب. إذا حدث هذا، فهذا يعني أن سطحه يتم تجديده. في الواقع، على الرغم من أن عمر يوروبا يبلغ 4.5 مليار سنة، إلا أن عمر سطحه يتراوح بين 20 إلى 180 مليون سنة فقط.
على الأرض، تتحرك الصفائح القشرية فوق القشرة، وهي أكثر مرونة وأكثر دفئًا من السطح. وفي حالة أوروبا، من المتوقع أن يتحرك مثل الغطاء الجليدي بسبب وجود بعض السوائل تحت الغطاء الجليدي. كما أنه يفسر الخطوط الغريبة التي تعبر سطحه. هذه هي المناطق التي تكسرت فيها الصفائح الجليدية وسرعان ما كشف البحر المتجمد مرة أخرى. وإذا لم يكن ذلك كافيًا، ففي ديسمبر 2013، اكتشف تلسكوب هابل الفضائي نفاثتين من الماء المضغوط قادمتين من نصف الكرة الجنوبي لأوروبا، مما يؤكد هذه النظريات.
كوكب المشتري ضخم، وجاذبيته هائلة، مما يعني أن أوروبا ملتوية كما لو كانت ممدودة في اتجاه الكوكب. ويسمى هذا السحب “قوة المد والجزر” لأنه يتسبب في ارتفاع مستوى سطح البحر في منطقة واحدة وانخفاضه في مناطق أخرى لأن المياه تتآكل بسهولة أكبر من الأرض التي تقع عليها.
وتضيف أن أوروبا تشارك في رنين لابلاس، وهي ظاهرة مثيرة للاهتمام، وأن أوروبا والأقمار الصناعية الرئيسية الأخرى لجوفيان متزامنة. في مقابل كل ثورة يقوم بها جانيميد حول المشتري، يقوم أوروبا بدورتين وإيو أربعة. وبما أنهما متزامنان، فإنهما يؤديان معًا إلى تآكل أوروبا، مما يزيد من قوى المد والجزر ويذيب باطنه مثل المبرد الكوني الهائل.
إنها ليست نفس الشيء، ولكن يمكن فهمها بشكل بديهي باستخدام شريط مطاطي. فلنقطعها ونأخذ طرفيها، واحدة في كل يد. الآن قم بتمديدها إلى الحد الأقصى، انتظر ثانية وضم يديك مرة أخرى لتحرير التوتر. بمجرد الانتهاء من ذلك، اضغط على المطاط بين شفتيك. ستلاحظ كيف أدى الاضمحلال إلى تسخينه.
تضيف دراستان جديدتان نُشرتا في نهاية عام 2023 إلى الشكوك التي نشأت تاريخياً في أوروبا. وأكدوا وجود ثاني أكسيد الكربون على سطح القمر، وهي مادة ترتبط عادة بالعمليات البيولوجية، ووجدوا أن هذا الكربون يأتي بطريقة أو بأخرى من المحيطات الموجودة أسفل القشرة الجليدية للقمر. ومع أنه صحيح أنه يمكن أن يكون له مظاهر عديدة، إلا أنها ليست كلها تشير إلى وجود الحياة، ولكنها تشير بنا في الاتجاه الذي نختاره.
في الواقع، أظهرت دراسة حديثة أن إنسيلادوس يحتوي على الفوسفات، وهو أحد العناصر الأساسية للحياة. والآن، تم نشر الدراسة للتو التقدم العلميوقد قام بتأليفها نفس الباحثين في شركة فوسفات، واختبرت قدرة مهمة يوروبا كليبر على اكتشاف علامات الحياة في القشور الجليدية المنبعثة من سطح يوروبا، وكانت النتائج واعدة للغاية.
السبب هو كما يلي: إذا وجدت أشكال الحياة في أوروبا حلاً مشابهًا لحلنا لإنشاء حواجز تفصل أجسامها عن المحيط الشاسع، فقد نتوقع منها استخدام شيء مثل الأغشية الدهنية.تتكون من مواد طاردة للماء ومن المحتمل أن يكون ذلك بسبب أشكال الحياة البسيطة (معادلاتنا البكتيرية) التي تشكل رغوة على سطح الماء، كما يحدث على الأرض.
المناطق المكشوفة من الماء السائل، بين الصفائح الجليدية، تكون عند ضغط منخفض جدًا، لذلك حتى في درجات الحرارة المنخفضة جدًا يمكن أن “يغلي” الماء، وتنفجر فقاعات الغليان عند وصولها إلى السطح، لتكشف عن زبد محمل بميكروبات من خارج الأرض. تتجمد قطع الرغوة هذه، والتي تتكون في معظمها من الماء، في الفضاء لتشكل بلورات ثلجية، ولحسن الحظ، لا تزال تحتوي على أنواع “بكتيريا” غريبة.
الحياة في مجموعات صغيرة
وفي دراسة نشرتها مؤخرا جامعة واشنطن، تم إطلاق نفاثات من الماء السائل في حاوية مفرغة، مما أدى إلى تفكيك القطرات ومحاكاة الفضاء. تحتوي على بكتيريا تسمى قطرات الماء سفنجوبيكسيس ألاسكينسيسأصغر من تلك المستخدمة عادة لهذه الدراسات الإشريكية القولونيةولذلك فهي أكثر ملاءمة للكتل الجليدية التي سيتم دراستها. ال السفنجوبيكسيس فهو يعيش في بيئة باردة مع القليل من العناصر الغذائية، مما يجعله مرشحًا قويًا لمحاكاة ميكروب غريب من أوروبا.
ثم تلاعب الباحثون بتلك القطرات السفنجوبيكسيس يستخدمون الليزر لإثارة ذراتهم، وعندما يتم إيقاف تشغيل الليزر، يطلقون بعض الطاقة الإضافية التي اكتسبوها على شكل ضوء. يحتوي هذا الضوء على توقيع كل عنصر يشكل النموذج، مثل الباركود الملون. ومما أسعد الباحثين أن هذه التقنية، التي تسمى قياس الطيف الكتلي، كانت ناجحة بما يكفي لتحديد الحياة في تلك القطرات.
وإذا كانت هذه التقنية قادرة على اكتشاف الحياة في هذه الظروف، فيمكن لـ Europe Clipper أيضًا، لأنه يستخدم نظامًا مشابهًا. إنها الأيام الأولى للنجاح، ولكن ليس هناك شك في أننا أقرب من أي وقت مضى إلى العثور على شكل ما من أشكال الحياة هناك. ربما تكون أشكال الحياة بسيطة، ولكنها تساعدنا على فهم مكاننا في الكون كشيء عادي ومنظم نسبيًا نحب أن نطلق عليه “الحياة”.
لا أعلم:
- حتى عندما نتحدث عن البكتيريا الغريبة، فإننا نفعل ذلك بين علامتي تنصيص، لأنه ليس من المتوقع أن تكون بكتيريا مثلنا، ولكن أشكال الحياة متطابقة في بعض خصائصها الرئيسية، وحدة الحياة المكافئة لها، نسختها من الخلية. وبطبيعة الحال، حتى لو كانت بكتيريا، فلا شيء يجعلنا نعتقد أنها يمكن أن تكون معدية.
ملاحظات (MLA):
- كيفية اكتشاف المادة الخلوية في عمود جليدي مقذوف من إنسيلادوس أو يوروبا التقدم العلمي، 2024 10.1126/sciadv.adl0849
- سامانثا ك. ترومبو وآخرون. “توزيع ثاني أكسيد الكربون في أوروبا يشير إلى مصدر داخلي للكربون”. العلوم، 2023 https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg4155
- جي إل فيلانويفا وآخرون. “تكوين جليد ثاني أكسيد الكربون الداخلي غير المكتشف ونشاط العمود على سطح أوروبا”. العلوم، 2023 https://www.science.org/doi/10.1126/science.
- باغانيني، ل. واشياء أخرى عديدة. “قياس بخار الماء في وسط بيئة هادئة كبيرة على أوروبا”. علم الفلك الطبيعي، 2019. Springer Science and Business Media LLC، دوى:10.1038/s41550-019-0933-6. تم الوصول إليه في 11 مارس 2020.
- سريعة، لين سي. واشياء أخرى عديدة. “القيود المفروضة على الكشف عن أعمدة البراكين الجليدية في أوروبا”. علوم الكواكب والفضاء، المجلد 86، 2013، ص. 1-9. إلسفير بي في، دوى:10.1016/j.pss.2013.06.028.
