– أخبار 8 أكتوبر 2019 –
بين عامي 2004 و 2017 ، درست المركبة الفضائية الأمريكية كاسيني لأول مرة نظام زحل من المدار. مكّنت هذه المهمة المطولة من وضع مركبة هبوط على تيتان ، لقياس دوران زحل أو لإظهار الملامح المذهلة لقمر صغير ، إنسيلادوس. مع قطره 500 كم ودرجات الحرارة السطحية حول -200 درجة مئوية ، من المتوقع أن يكون إنسيلادوس قد مات تماما. على العكس ، إنها واحدة من أكثر المفاجآت المذهلة التي كشفت عنها مهمة كاسيني.
تم تصوير السخانات الضخمة بالقرب من القطب الجنوبي لإنسيلادوس. يصل ارتفاعها إلى 500 كم قبل إطعام الحلقة E من زحل. جلبت تدابير الجاذبية والالتصاق اللاحقة اليقين إلى مجتمع علماء الكواكب: يتمتع رجال Enceladus بمصدرهم في محيط هائل تحت الأرض. جعلت هذه الاكتشافات القمر الصغير أحد أولويات البحث عن حياة خارج كوكب الأرض. لسوء الحظ ، لم يتم التخطيط للمهمة التالية نحو زحل قبل وقت طويل.
ومع ذلك ، لا يزال هناك الكثير من الاكتشافات التي يتعين القيام بها في البيانات التي تم جمعها من قبل مهمة كاسيني. هذه هي حالة الدراسة التي نشرها فريق ألماني في 2 أكتوبر 2019. أجرى الباحثون تحليلًا دقيقًا للغاية للبيانات التي تم جمعها بواسطة أداة علمية للمسبار الفضائي ، وهو محلل الغبار الكوني. اكتشفوا تواقيع كيميائية جديدة لم يلاحظها أحد من قبل. وجدوا ما يعتقدون أنه مركبات عضوية ذرات النيتروجين والأكسجين. يعتقدون أن هذه المركبات هي إيثانال وإيثيل أمين.
ما يجعل هذا الإعلان مثيرا للاهتمام هو أن هذه المركبات العضوية على الأرض هي مصدر التفاعلات الكيميائية التي تنتج الأحماض الأمينية والبروتينات ، والمكونات الأساسية لظهور الحياة. يتكون الفريق الألماني الذي أعلن عن هذه النتائج إلى حد كبير من نفس الباحثين الذين أبلغوا عن اكتشاف جزيئات عضوية معقدة في السخانات Enceladus في عام 2018.
يُعتقد أن إنسيلادوس يحتوي على نفاذية مرتبطة بالمياه المالحة تحت الأرض التي تحتوي على مركبات عضوية معقدة نسبيًا. هذا المحيط يتفاعل مع قلب صخري. قد يكون هناك فتحات حرارية مائية ، وهي مصدر للطاقة يمكن استخدامه لتغذية التفاعلات الكيميائية اللازمة لتشكيل الأحماض الأمينية والبروتينات وربما أكثر. على الأرض ، تم اكتشاف أقدم أحافير الكائنات الحية الدقيقة بالقرب من الفتحات الحرارية المائية. يمكن أن يكون عمرها أكثر من 4 مليارات سنة. يعتقد بعض الباحثين أنه في هذه البيئة ظهرت الحياة. إذا كانت جميع الشروط صحيحة ، كان بإمكان إنسيلادوس أن يعرف التاريخ نفسه.
لسوء الحظ ، هذه الفرضية يصعب التحقق منها. ما يهمنا هو قاع المحيط ، وهو نفسه مغطى بقشرة سميكة من الجليد. وتقع إنسيلادوس على بعد عشر سنوات من السفر منا ، في ظروف مدارية جيدة. ومع ذلك ، يمكن لهذا الاكتشاف دفع تطوير مهمة فضائية جديدة مخصصة لإنسيلادوس. المركبة الفضائية القادمة التي سيتم إرسالها نحو زحل هي مهمة اليعسوب ، في عام 2026. سوف تسقط المهمة طائرة بدون طيار كوادكوبتر على تيتان ، آخر قمر ساتورن. ربما يمكن تطعيم حمولة ثانوية صغيرة على الروبوت لدراسة السخانات Enceladus.
مثل الأرض ، يحتوي إنسيلادوس على جزيئات عضوية معقدة
– أخبار 3 يوليو 2018 –
نظامنا غني بالمركبات العضوية. هذه الجزيئات ، التي تتكون مكوناتها من ذرة كربون واحدة على الأقل ، تعتبر العناصر الكيميائية الأساسية للحياة. هذا هو السبب في أنها تسمى الجزيئات العضوية. حتى الآن ، المركبات العضوية الموجودة في النظام الشمسي بسيطة إلى حد ما: الميثان على سبيل المثال يتكون من 5 ذرات فقط. هذه الكيمياء العضوية البسيطة تبدو واسعة الانتشار. حتى أن بعض الباحثين يعتقدون أنه يمكن أن يكون قد تشكل في الوسط البينجمي قبل ميلاد نظامنا الشمسي. ولكن هل يستضيف نظامنا الشمسي أيضًا كيمياء عضوية معقدة خارج الأرض؟
يعتقد فريق من جامعة هايدلبرغ في ألمانيا أن هذا ممكن على سطح إنسيلادوس. تأتي البيانات المستخدمة كأساس لدراستهم من مسبار كاسيني الفضائي الذي انغمس في جو زحل العام الماضي. ولكن قبل خاتمتها المذهلة ، أجرى المسبار الفضائي كاسيني تحليلات الطيف لنوافير المياه التي تشكل في القطب الجنوبي للإنسيلادوس. تظهر هذه التحليلات وجود جزيئات عضوية معقدة. هذه هي المرة الأولى التي نكتشفها خارج الأرض.
وحتى ذلك الحين ، كانت الجزيئات العضوية المختلفة المكتشفة في النظام الشمسي تحتوي على كتلة قريبة من 50 وحدة من الكتلة الذرية الموحدة. تقابل هذه الوحدة واحدًا من الثانية عشرة من كتلة ذرة الكربون 12. جزيء الميثان ، على سبيل المثال ، لديه كتلة من 16 وحدة من الكتلة الذرية الموحدة. بعض شظايا الجزيئات العضوية التي اكتشفها كاسيني في نيازوس إنسيلادوس تعرض كتل أكبر من 200 وحدة من الكتلة الذرية الموحدة. وهي عبارة عن جزيئات معقدة للغاية تتألف من مئات من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين. هذه هي جزيئات مختلفة جدا عن تلك المكتشفة على كوكب المريخ أو على المذنبات.
تحت القشرة الجليدية للقمر إنسيلادوس ، تسمح الكيمياء المعقدة بتكوين هذه الجزيئات. ومن شبه المؤكد الآن أن القمر إنسيلادوس به محيط من المياه المالحة مدفونة في أعماق الجليد. ربما تستضيف قاع المحيط لإنسيلاد النشاط المائي المائي: المدخنين السود ، أنواع البراكين الصغيرة تحت الماء ، يمكن أن توفر الطاقة والحرارة اللازمة لهذه التفاعلات الكيميائية. ثم يتم إدخال الجزيئات العضوية إلى أعلى المحيط بواسطة فقاعات قبل أن يتم طردها إلى الفضاء بواسطة السخانات. هذا النظام الإيكولوجي للمدخنين السود ، المحيطات تحت سطح الأرض و السخانات يمكن أن يكون موجودا لعدة مليارات من السنين. هذا غير كاف للبروتين ليشكل بشكل عفوي. ومع ذلك ، فإن إنسيلادوس إنسيلادوس توفر فرصة فريدة لمعرفة ما يحدث في أعماق قمر زحل الصغير.
سيكون علينا التحلي بالصبر: لا يتم التخطيط لأي مهمة فضائية إلى نظام Saturnian ، وحتى لو تم التحقق من صحة هذه المهمة ، فسوف يستغرق الأمر ما بين خمس إلى عشر سنوات من التطوير ، ثم من خمس إلى عشر سنوات من السفر قبل رؤية النتائج الأولى. لذلك نأمل أن تكشف نتائج تحليل “كاسيني” عن بيانات جديدة مثيرة للاستغلال.
يمكن أن يعيش كائن حي من قاع البحر الأرضي في المحيط إنسيلادوس
– أخبار من 13 مارس 2018 –
في السنوات الأخيرة ، تضاعف أماكن النظام الشمسي التي نأمل أن تكون قادرة على أن تكون يوما ما آثار الحياة. هناك المريخ ، بالطبع ، وأيضا بعض الأقمار المتجمدة في مدار حول عمالقة الغاز ، أو حتى أجسام سماوية أصغر أخرى ، مثل سيريس. يمكن لهذه البيئات أن تستوعب على الأقل بعض المكونات الضرورية لظهور الحياة كما نعرفها على الأرض. بالتوازي ، نكتشف على الأرض المزيد والمزيد من الكائنات الحية القادرة على تحمل الظروف القاسية التي تقتل كل أشكال الحياة الأخرى تقريبًا. ما يطلق عليه الكائنات الحية العصبية. هم في الغالب كائنات بسيطة للغاية تتكون من خلية واحدة ، ولكنها تبقى من الحياة. مع الظروف الصعبة والكائنات الحية القادرة على مقاومة الجحيم ، قد تكون معادلة الحياة قد وجدت حلاً مناسبًا في مكان آخر في النظام الشمسي.
قبل القيام بهذا الاكتشاف ، يمكننا بالفعل أن نتساءل عما إذا كانت الكائنات الحية من أصل الأرض يمكن أن تبقى على جسم آخر من النظام الشمسي. يعتقد فريق من الباحثين النمساويين ذلك. دراستهم المنشورة منذ أسبوعين في مجلة نيتشر تهتم بشكل معين من أشكال الحياة ، يدعى الميثينوجين المينائي. كان الباحثون مهتمين بالظروف المزعومة للقمر إنسيلادوس الذي يدور حول زحل. يشتبه بقوة في إيواء محيط من الماء السائل تحت قشرة سميكة من الجليد. بالنسبة للغالبية العظمى من أنواع الأرض ، لا يعد محيط إنسيلادوس جنة. لا يوجد ضوء ، لا أكسجين وضغط هائل. ولكن بالنسبة للميثانوجينات القديمة ، هذه ليست مشكلة. لا يمكن تصنيفها في البكتيريا ، حتى لو كانت تشبهها كثيراً. لديهم أيض methanogenic ، أي أنهم قادرون على إنتاج الميثان والماء من ثنائي الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. يوفر هذا التفاعل الطاقة اللازمة لعملية الأيض ، دون اللجوء إلى الضوء أو أي شكل من أشكال الأكسجين. على الأرض ، توجد في قاع البحر العميق بالقرب من الفتحات الحرارية المائية.
سمح لنا المسبار كاسيني بمراقبة كيمياء السخانات إنسيلادوس. يوجد ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين والميثان. ربما يكون الميثان منتجًا لتحويل الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. في المظهر ، لا يبدو أن هناك ما يعارض ذلك. للتأكد ، قام فريق الباحثين النمساويين بإعادة تهيئة الظروف المفترضة لمحيط إنسيلادوس في المختبر. وحتى تحت الضغط الذي لا يعتبر متساهلاً مع الحياة ، استمر الميثان الأثري في إنتاج غاز الميثان والتكاثر. بالنسبة لهم على الأقل ، يبدو إنسيلاد قابلاً للعيش.
مؤسسة Breakthrough تدرس بعثة استكشاف لإنسيلادوس
– أخبار 21 نوفمبر 2017 –
طورت ناسا أداة لتحليل كيمياء المحيطات لإنسيلادوس ، وهو قمر زحل. ولكن في الوقت الحالي لا يتم التخطيط لأية مهمة نحو زحل. ليست وكالة الفضاء الأمريكية وحدها هي التي تهتم بالقمر إنسيلادوس. استثمرت مؤسسة Breakthrough ، التي يمولها الملياردير الروسي يوري ميلنر ، بكثافة في أبحاث الاستخبارات خارج الأرض مع Breakthrough Listen ، والسفر بين النجوم مع Breakthrough Starshot. تدرس مؤسسة يوري ميلنر الآن إمكانية إرسال بعثة خاصة إلى القمر زحل. يجذب إنسيلادوس الكثير من الاهتمام بفضل السخانات ، التي اكتشفها مسبار كاسيني. تشهد السخانات باحتمالية عالية لوجود محيط من المياه السائلة تحت قشرة الجليد ، وبالتالي يحتمل وجود حياة.
ستكون مهمة علمية خاصة بين الكواكب هي الأولى. تخيل مهندسو المؤسسة تصميم أول مهمة سيصل إلى مئات الملايين من الدولارات. وهم يدخلون الآن مرحلة يتطلعون فيها إلى خفض التكاليف بأي وسيلة ممكنة. يتم ذكر العديد من المسارات ، بما في ذلك استخدام الشراع الشمسي. يبدو أن مؤسسة الاختراق تحب استخدام الدفع الفوتوني في مشاريعها. خلال الأشهر الستة الأولى من عام 2018 ، سيكون المشروع في مرحلة الدراسة لمحاولة إنشاء تصميم مهم يمكن أن يعزز معرفة إنسيلادوس وأن يكون اقتصاديًا تمامًا للسماح بتمويل القطاع الخاص.
يمكن أن يكون هذا المشروع أيضًا فرصة للتعاون مع وكالة NASA ووكالة الفضاء الأوروبية. وقد تم بالفعل استشارة وكالتين الفضاء في هذا المفهوم. ومن جانبها ، تعكف ناسا على تحديد المهمة الرابعة لبرنامج New Frontiers. من بين اثنتي عشرة مهمة أو ما شابه من الترشيحات ، كان اثنان على الأقل يحملان إنسيلادوس كمحور رئيسي. سيجري اختيار المهمة في عام 2019 ، لإطلاقها في عام 2025. وحتى إذا اختارت ناسا مهمة إلى إنسيلادوس ، فسوف يستغرق الأمر ما لا يقل عن خمسة عشر عامًا للحصول على النتائج. المهمة التي اقترحتها مؤسسة Breakthrough يمكنها أن تسرع الأمور. يوري ميلنر يصر على أنه يرغب في إطلاق سريع نسبيًا لمركبته الفضائية. يمكننا أن نأمل أن يتحرك الممثل الخاص بسرعة ، بعيداً عن القيود البيروقراطية التي تجتمعها ناسا على سبيل المثال. الروابط بين وكالة ناسا ومؤسسة Breakthrough قريبة جدا ، حيث أن رئيس المؤسسة هو Pete Worden ، المدير السابق لمركز أبحاث NASA.
سوف SELFI دراسة تكوين السخانات إنسيلادوس
– أخبار 14 نوفمبر 2017 –
من بين الاكتشافات الرئيسية لمهمة كاسيني ، تشير العديد من الدلائل إلى وجود محيط تحت سطح القمر إنسيلادوس ، وهو قمر زحل ، مما يجعله هدفًا رئيسيًا لاكتشاف حياة خارج كوكب الأرض في النظام الشمسي. لكن هذا المحيط سيقع تحت أميال من الجليد. لحسن الحظ ، ينبعث إنسيلادوس بانتظام من السخانات التي تتكون أساسا من المياه والتي يمكن أن تسمح لنا بدراسة هذا المحيط بتكلفة أقل.
ولهذا الغرض ، يعمل فريق ناسا على تطوير أداة مصممة خصيصًا لتحليل نوافير إنسيلادوس. يطلق عليه SELFI (أداة إنملادوس لأدوات الحياة الأساسية Submillimeter Enceladus). ستكون المهمة الرئيسية لـ SELFI هي فهم كيمياء المحيط في القمر إنسيلادوس. لهذا ، ستستخدم الأداة جهاز مطياف يعمل في مجال موجات الراديو. وهذا من شأنه تمكينها من الكشف عن وجود أو عدم وجود 13 مركباً كيميائياً لها أهمية خاصة لتطور الحياة كما نعرفها. هناك الماء بالطبع ، ولكن أيضا الميثانول والأمونيا والأوزون وبيروكسيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت وكلوريد الصوديوم ، مما يجعل محيطات الأرض مالحة.
إذا تمكنت شركة SELFI من تزويدنا بكل هذه المعلومات ، فسوف يكون لدينا صورة أكثر دقة عما يحدث تحت سطح القمر إنسيلادوس ، وخاصة إذا كانت الحياة كما نعرفها قد تطورت هناك. لكن SELFI ليس لديها مهمة للانضمام ، لأن ناسا لم تعلن بعد عن خطط للاستكشاف Saturnian في المستقبل. سيركز سليل كاسيني على القمر إنسيلادوس ، وهناك فرصة جيدة لأن يكون “سيلفي” جزءاً من المهمة.
في غضون ذلك ، يمكن دمج أداة SELFI أو مفهوم مماثل في مهمة Europa Clipper التي سيتم إطلاقها في بداية العقد القادم. في الواقع يبدو القمر الأوروبي للمشتري جليًا مثل القمر إنسيلادوس. ويشتبه في أنها تحمي أيضا المحيط تحت طبقة سميكة من الجليد ، ولها أيضا السخانات. أخيرا ، تخطط ناسا لاستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لدراسة هذه الأقمار. سيستخدم التلسكوب مطيافه القريب من الأشعة تحت الحمراء لمحاولة تحديد تركيب سخانات إنسيلادوس ووسائط السخونة في أوروبا. لكن ليس من المؤكد أن هذه الملاحظات ستكون ناجحة. يجب أن يكون جيمس ويب قادرا على تقديم ملاحظاته في اللحظة الدقيقة التي تحدث فيها السخانات ، ولا سيما أن هذه السخانات يجب أن تحتوي على جزيئات عضوية كافية ليتم اكتشافها من الأرض. في أي حال ، ستكون مهمة في الموقع ضرورية للحصول على تفاصيل كيمياء هذه الأقمار.
للقمر إنسيلادوس عناصر ضرورية لوجود الحياة
– أخبار 18 أبريل 2017 –
وكشفت مهمة كاسيني أن المحيط إنسيلادوس المدفون تحت كيلومترات من الجليد يتم تزويده بالهيدروجين بواسطة النشاط الحراري المائي للنواة. بشكل ملموس هذا يعني أن إنسيلادوس لديه طوب إضافي مواتٍ لظهور الحياة. وهكذا ، فبالإضافة إلى المحيط السائل ، يوجد الآن دليل على أن أشكال الحياة المحتملة سيكون لها مصدر حيوي للطاقة من خلال توليد الميتان. وكما يشير توماس زوربوشن ، المدير المساعد في إدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) ، لم نقترب أبداً من اكتشاف عالم يسوده المأزق.
مصادر
