تجربة مذهلة تكشف.. قمر قريب من الأرض قد يحتوى على حياة واعدة

كتب مقالة نت في أبريل 21, 2024

01:32 م

الأحد 21 أبريل 2024

يمتلك كوكب زحل 146 قمرًا مؤكدًا – أكثر من أي كوكب آخر في النظام الشمسي – لكن قمرًا واحدًا يسمى إنسيلادوس هو الذي يهمنا، لأنه الوحيد الذي يبدو أن لديه مقومات الحياة.

من عام 2004 إلى عام 2017، حققت كاسيني – وهي مهمة مشتركة بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية – في كوكب زحل وحلقاته وأقماره. وقدمت نتائج مذهلة. إنسيلادوس، الذي يبلغ قطره (504 كيلومترات) فقط، يضم محيطًا مائيًا سائلًا تحت قشرته الجليدية التي تغطي القمر بأكمله.

تطلق السخانات الموجودة في القطب الجنوبي للقمر الغاز وحبيبات الجليد المتكونة من مياه المحيط إلى الفضاء.

على الرغم من أن مهندسي كاسيني لم يتوقعوا تحليل حبيبات الجليد، لكن محلل الغبار على المركبة الفضائية، نجح في تحليل حبيبات الجليد المنبعثة بشكل فردي وكشف عن تكوين المحيط تحت السطح.

يقول فابيان كلينر، باحث ما بعد الدكتوراه في علوم الأرض والفضاء، جامعة واشنطن: تمامًا مثل محيطات الأرض، يحتوي محيط إنسيلادوس على الملح، معظمه عبارة عن كلوريد الصوديوم، المعروف باسم ملح الطعام. ويحتوي المحيط أيضًا على مركبات كربونية مختلفة، وله عملية تسمى تسخين المد والجزر التي تولد الطاقة داخل القمر. الماء السائل والكيمياء القائمة على الكربون والطاقة كلها مكونات أساسية للحياة.

ويضيف: في عام 2023، عثرت أنا وعلماء آخرون على الفوسفات، وهو مركب آخر يدعم الحياة، في حبيبات الجليد القادمة من محيط إنسيلادوس. الفوسفات، وهو أحد أشكال الفوسفور، ضروري لجميع أشكال الحياة على الأرض. وهو جزء من الحمض النووي وأغشية الخلايا والعظام. وكانت هذه هي المرة الأولى التي يكتشف فيها العلماء هذا المركب في محيط مائي خارج كوكب الأرض.

من المحتمل أن يتفاعل قلب إنسيلادوس الصخري مع مياه المحيط من خلال الفتحات الحرارية المائية. تبرز هذه الهياكل الساخنة التي تشبه السخان من قاع المحيط. ويتوقع العلماء أن مكانًا مشابهًا ربما كان مهد الحياة على الأرض، حسب تقرير ساينس ألرت.

وحتى الآن، لم يتمكن أحد من اكتشاف وجود حياة خارج الأرض. لكن العلماء متفقون على أن إنسيلادوس مكان واعد للغاية للبحث عن الحياة. إذن، كيف يمكننا أن نبدأ في البحث؟

يقول فابيان: في بحث نُشر في مارس 2024، أجريت أنا وزملائي اختبارًا معمليًا يحاكي ما إذا كانت أدوات تحليل الغبار الموجودة على المركبات الفضائية يمكنها اكتشاف وتحديد آثار الحياة في حبيبات الجليد المنبعثة.

ولمحاكاة اكتشاف حبيبات الجليد أثناء قيام محللي الغبار في الفضاء بتسجيلها، استخدمنا إعدادًا معمليًا على الأرض. باستخدام هذا الإعداد، قمنا بحقن شعاع ماء صغير يحتوي على خلايا بكتيرية في الفراغ، حيث تفكك الشعاع إلى قطرات. ومن الناحية النظرية، تحتوي كل قطرة على خلية بكتيرية واحدة.

بعد ذلك، أطلقنا الليزر على القطرات الفردية، ما أدى إلى تكوين أيونات مشحونة من الماء ومركبات الخلية. قمنا بقياس الأيونات المشحونة باستخدام تقنية تسمى قياس الطيف الكتلي. ساعدتنا هذه القياسات على التنبؤ بما يجب أن تجده أدوات تحليل الغبار الموجودة على متن مركبة فضائية إذا واجهت خلية بكتيرية موجودة في حبة ثلج.

ووجد العلماء أن هذه الأدوات من شأنها أن تقوم بعمل جيد في تحديد المواد الخلوية. يجب أن تكون الأدوات المصممة لتحليل حبيبات الجليد المنفردة قادرة على تحديد الخلايا البكتيرية، حتى لو كان هناك 0.01% فقط من مكونات خلية واحدة في حبة ثلج من نبع ماء حار يشبه إنسيلادوس.

يمكن للمحللين التقاط عدد من التوقيعات المحتملة من المواد الخلوية، بما في ذلك الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية. تمثل الأحماض الأمينية المكتشفة إما أجزاء من بروتينات الخلية أو مستقلباتها، وهي جزيئات صغيرة تشارك في التفاعلات الكيميائية داخل الخلية. والأحماض الدهنية هي أجزاء من الدهون التي تشكل أغشية الخلايا.

ويتابع: في تجاربنا، استخدمنا بكتيريا اسمها Sphingopyxis alaskensis. إن خلايا هذه المزرعة صغيرة للغاية، بنفس حجم الخلايا التي قد تكون قادرة على احتواء حبيبات الجليد المنبعثة من القمر إنسيلادوس. بالإضافة إلى صغر حجمها، تحب هذه الخلايا البيئات الباردة، وتحتاج فقط إلى عدد قليل من العناصر الغذائية للبقاء على قيد الحياة والنمو، على غرار الطريقة التي قد تتكيف بها الحياة مع الظروف في محيط إنسيلادوس.

إنسيلادوس ليس القمر الوحيد الذي يحتوي على محيط مائي سائل. يمتلك قمر المشتري أوروبا أيضًا محيطًا يمتد القمر بأكمله تحت قشرته الجليدية. تطفو حبيبات الجليد الموجودة على أوروبا فوق السطح، ويعتقد بعض العلماء أن أوروبا ربما تحتوي على ينابيع مياه حارة مثل إنسيلادوس، والتي تطلق الحبيبات إلى الفضاء. سيساعد بحثنا أيضًا في دراسة حبيبات الجليد من أوروبا.