ال كاسيني كشف المسبار عن العديد من الأشياء الرائعة حول نظام زحل قبل انتهاء مهمته في سبتمبر 2017. بالإضافة إلى الكشف عن الكثير حول حلقات زحل وسطح وجو تيتان (أكبر قمر زحل) ، كان مسؤولًا أيضًا عن اكتشاف أعمدة المياه القادمة من منطقة إنسيلادوس القطبية الجنوبية. أثار اكتشاف هذه الأعمدة نقاشًا واسع النطاق حول الوجود المحتمل للحياة في باطن القمر.
وقد استند هذا جزئيًا إلى أدلة على أن الأعمدة امتدت على طول الطريق إلى حدود قلب / عباءة القمر واحتوت على عناصر أساسية للحياة. بفضل دراسة جديدة قادها باحثون من جامعة هايدلبرغ بألمانيا ، تم تأكيد أن الأعمدة تحتوي على جزيئات عضوية معقدة. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف مواد عضوية معقدة على جسم آخر غير الأرض ، وتعزز حالة القمر الداعم للحياة.
ظهرت الدراسة التي تحمل عنوان "المركبات العضوية الجزيئية الكبيرة من أعماق إنسيلادوس" مؤخراً في المجلة طبيعة. وقاد الدراسة فرانك بوستبيرج ونوزير خواجا من معهد علوم الأرض بجامعة هايدلبرغ ، وتضمنت أعضاء من معهد ليبنيز لتعديل السطح (IOM) ، ومعهد أبحاث الجنوب الغربي (SwRI) ، ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، و جامعات متعددة.
كان وجود محيط ماء سائل في داخل إنسيلادوس موضع نقاش علمي منذ عام 2005 ، عندما لاحظت كاسيني أعمدة تحتوي على بخار الماء يتدفق من سطح القطب الجنوبي للقمر من خلال الشقوق في السطح (الملقب "خطوط النمر"). حسب القياسات التي قام بها كاسيني-هيغنز مسبار ، تتكون هذه الانبعاثات في الغالب من بخار الماء وتحتوي على النيتروجين الجزيئي وثاني أكسيد الكربون والميثان والهيدروكربونات الأخرى.
كما أشار التحليل المشترك لبيانات التصوير ومطياف الكتلة وبيانات الغلاف المغناطيسي إلى أن الأعمدة القطبية الجنوبية المرصودة تنبثق من غرف تحت ضغط مضغوطة. هذا ما أكدته كاسيني المهمة في عام 2014 عندما أجرى المسبار قياسات الجاذبية التي أشارت إلى وجود محيط قطبي جنوبي من الماء السائل بسماكة حوالي 10 كم.
قبل وقت قصير من سقوط المسبار في الغلاف الجوي لزحل ، حصل المسبار أيضًا على بيانات تشير إلى وجود المحيط الداخلي لبعض الوقت. بفضل القراءات السابقة التي أشارت إلى وجود نشاط حراري مائي في المناطق الداخلية والمحاكاة التي شكلت النموذج الداخلي ، استنتج العلماء أنه إذا كان القلب مساميًا بما فيه الكفاية ، فإن هذا النشاط يمكن أن يوفر ما يكفي من الحرارة للحفاظ على محيط داخلي لمليارات السنين.
ومع ذلك ، فإن جميع الدراسات السابقة كاسيني كانت البيانات قادرة فقط على تحديد المركبات العضوية البسيطة في مادة العمود ، مع كتل جزيئية أقل من 50 وحدة كتلة ذرية. من أجل دراستهم ، لاحظ الفريق أدلة على وجود مواد عضوية جزيئية كبيرة معقدة في الحبوب الجليدية في الأعمدة التي كانت كتلتها فوق 200 وحدة كتلة ذرية.
ويشكل هذا أول اكتشاف على الإطلاق للمواد العضوية المعقدة على جسم خارج كوكب الأرض. كما أوضح د. الخواجة في بيان صحفي صدر مؤخرا عن وكالة الفضاء الأوروبية:
لقد وجدنا شظايا جزيئية كبيرة تظهر هياكل نموذجية للجزيئات العضوية المعقدة للغاية. تحتوي هذه الجزيئات الضخمة على شبكة معقدة غالبًا ما يتم بناؤها من مئات ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين المحتمل الذي يشكل هياكل فرعية على شكل حلقة وشبه السلسلة. "
كانت الجزيئات التي تم الكشف عنها نتيجة لحبوب الجليد المقذوفة التي ضربت أداة تحليل الغبار على متن كاسيني بسرعات تبلغ حوالي 30،000 كم / ساعة. ومع ذلك ، يعتقد الفريق أن هذه كانت مجرد أجزاء من جزيئات أكبر موجودة تحت سطح إنسيلادوس الجليدي. كما ذكروا في دراستهم ، تشير البيانات إلى وجود طبقة رقيقة غنية بالعضوية فوق المحيط.
قد تكون هذه الجزيئات الكبيرة ناتجة عن عمليات كيميائية معقدة ، والتي يمكن أن تكون تلك المتعلقة بالحياة. وبدلاً من ذلك ، قد يتم اشتقاقها من مادة بدائية مشابهة لما تم العثور عليه في بعض النيازك أو (كما يشتبه الفريق) التي يتم إنشاؤها بواسطة النشاط الحراري المائي. وأوضح بوستبيرغ:
"في رأيي ، الأجزاء التي وجدناها ذات أصل حراري مائي ، بعد معالجتها داخل قلب إنسيلادوس النشط حرارياً: في الضغوط العالية ودرجات الحرارة الدافئة التي نتوقعها هناك ، من الممكن أن تنشأ الجزيئات العضوية المعقدة."
كما لوحظ ، فقد أظهرت عمليات المحاكاة الأخيرة أن القمر يمكن أن يولد حرارة كافية من خلال النشاط الحراري المائي لوجود محيطه الداخلي لبلايين السنين. تتابع هذه الدراسة هذا السيناريو من خلال إظهار كيف يمكن حقن المواد العضوية في المحيط عن طريق الفتحات الحرارية المائية. هذا مشابه لما يحدث على الأرض ، وهي عملية يعتقد العلماء أنها ربما لعبت دورًا حيويًا في أصول الحياة على كوكبنا.
على الأرض ، المواد العضوية قادرة على التراكم على جدران فقاعات الهواء المتصاعدة الناتجة عن فتحات التهوية الحرارية ، والتي ترتفع بعد ذلك إلى السطح وتنتشر عن طريق رذاذ البحر وتندفع الفقاعات. يعتقد العلماء أن هناك عملية مشابهة تحدث في إنسيلادوس ، حيث يمكن لفقاعات الغاز التي ترتفع عبر المحيط أن تنقل المواد العضوية من حدود الوشاح إلى السطح الجليدي.
عندما تنفجر هذه الفقاعات على السطح ، فإنها تساعد على تشتيت بعض المواد العضوية التي تصبح بعد ذلك جزءًا من الرذاذ المالح الذي يأتي عبر شقوق النمر. ثم يتجمد هذا الرذاذ إلى جسيمات جليدية عندما يصل إلى الفضاء ، ويرسل المواد العضوية والجليد في جميع أنحاء نظام زحل ، حيث تم اكتشافه الآن. إذا كانت هذه الدراسة صحيحة ، فهناك مكون أساسي آخر للحياة موجود في داخل إنسيلادوس ، مما يجعل حالة الحياة هناك أقوى بكثير.
هذا هو الأحدث في سلسلة طويلة من الاكتشافات التي أجرتها كاسيني ، والتي يشير الكثير منها إلى وجود محتمل للحياة على أو في بعض أقمار زحل. بالإضافة إلى تأكيد الجزيئات العضوية الأولى في "عالم المحيطات" في نظامنا الشمسي ، وجدت كاسيني أيضًا دليلاً مقنعًا على بيئة بروبيوتيك غنية وكيمياء عضوية على تيتان.
في المستقبل ، من المتوقع أن تعود العديد من المهام إلى هذه الأقمار لجمع المزيد من الأدلة على الحياة المحتملة ، والتقاطها حيث الموقر كاسيني متروك مهمل. سنشتاق إليك كاسيني ، وشكرا لحرق درب!
