تشير دراسة جديدة إلى أن سماكة الأصداف الجليدية التي تغطي الأقمار الحاملة للمحيطات في نظامنا الشمسي يمكن أن توفر تلميحات حول ما إذا كانت هذه الأجسام الغامضة قد تؤوي الحياة.
واستلهمت الدراسة، التي أجراها باحثون من جامعة كورنيل، من قياسات الرفوف الجليدية في القارة القطبية الجنوبية. أدت هذه القياسات التي أجرتها الروبوتات تحت الماء، إلى تحليل العلاقة بين التغيرات في سمك الجليد ودرجة حرارة الماء تحت الجليد. لذلك، فكر الفريق، ماذا لو كان من الممكن تطبيق هذه الملاحظات على أقمار النظام الشمسي؟
إذا أمكن إجراء مثل هذه القياسات من مدار الأرض، فربما يمكنها تقديم نظرة ثاقبة للعلاقة بين القشور الجليدية لعوالم المحيطات خارج كوكبنا، والمحيطات الكامنة بداخلها. وهذا بدوره قد يوفر بعض التلميحات حول إمكانية السكن في هذه العوالم.
“إذا تمكنا من قياس التغير في سمك هذه الأصداف الجليدية، فسنكون قادرين على الحصول على قيود درجة الحرارة في المحيطات، وهو أمر لا توجد طريقة أخرى للقيام به دون الحفر فيها،” بريتني شميدت، أستاذ مشارك في علم الفلك والأرض وعلوم الغلاف الجوي في جامعة كورنيل والمؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان. “هذا يعطينا أداة أخرى لمحاولة معرفة كيفية عمل هذه المحيطات. والسؤال الكبير هو: هل تعيش الأشياء هناك، أم يمكن أن تعيش هناك؟”
ذات صلة: ناسا تحدد خطة لنشر “روبوتات البرد” المختبئة على الأقمار الجليدية لزحل والمشتري
ويعتقد أن الأقمار المغطاة بالجليد، مثل إنسيلادوس الموجود في زحل، أو يوروبا وجانيميد التابعين لكوكب المشتري، تحتوي على محيطات هائلة تحت أسطحها المتجمدة. وقد تتمتع بعض هذه المحيطات بظروف مواتية لظهور الكائنات الحية. تعتبر هذه العوالم من أكثر الأجسام احتمالاً في النظام الشمسي لاستضافة شكل من أشكال الحياة خارج الأرض. ومع ذلك، حتى لو كانت موجودة، فإن اكتشاف مثل هذه الحياة تحت القشور الجليدية للأقمار، والتي يمكن أن يزيد سمك كل منها عن 10 أميال (16 كيلومترًا)، يمثل تحديًا تكنولوجيًا معقدًا. كيف يمكن للعلماء النظر تحت هذه القشرة القوية التي تقع بعيدًا عن كوكبنا؟
قد تتمكن المركبات الفضائية المتجهة إلى هذه العوالم الجليدية، مثل مركبة أوروبا كليبر التابعة لناسا والمقرر إطلاقها في وقت لاحق من هذا العام، من استخدام أدواتها المتطورة لتقديم بعض الإجابات حول هذا الموضوع. ولكن ما الذي قد يرغبون في البحث عنه على وجه الخصوص؟
وأظهرت ملاحظات الفريق في القطب الجنوبي أن القشرة الجليدية فوق المحيط والكتلة الأساسية من الماء تتفاعل من خلال عملية يطلق عليها اسم ضخ الجليد. ويقول الباحثون إن الاختلافات في سمك الجليد تعني أن الماء السائل يخضع لكميات مختلفة من الضغط، مما يؤثر على درجة انصهار الماء ونقطة تجمده. ومع وجود طبقة أكثر سمكًا من الجليد في الأعلى، يكون الضغط أعلى وتنخفض نقطة التجمد، مما يعني أن الجليد المغمور يمكن أن يذوب في بعض الأحيان. سيكون الماء المنبعث من الجليد أكثر دفئًا من المناطق المحيطة به، مما يعني أنه سيتدفق للأعلى ويتجمد مرة أخرى بالقرب من سطح القشرة الجليدية. هذا هو ضخ الجليد.
وقال الباحثون إن هذه الآلية “تؤدي إلى تكوينات وأنسجة جليدية فريدة من نوعها وتؤثر على توزيع الموائل تحت الجليد على الأرض”.
ويعتقدون أن نفس عملية ضخ الجليد يمكن أن تحدث على أوروبا وإنسيلادوس وجانيميد، وربما حتى على قمر زحل تيتان.
وقال شميدت: “هناك علاقة بين شكل القشرة الجليدية ودرجة الحرارة في المحيط”. “هذه طريقة جديدة للحصول على مزيد من المعلومات من قياسات القشرة الجليدية التي نأمل أن نتمكن من الحصول عليها لأوروبا والعوالم الأخرى.”
قصص ذات الصلة:
– يحتوي قمر زحل إنسيلادوس على مكون رئيسي للحياة
– تلتقط المركبة الفضائية جونو التابعة لناسا إشارات للنشاط على القمر الجليدي لكوكب المشتري أوروبا
– تحصل أوروبا كليبر التابعة لناسا على معدات علمية لاستكشاف قمر المحيط لكوكب المشتري
تشير قياسات القشرة الجليدية إنسيلادوس التي أجراها مسبار كاسيني التابع لناسا، والذي دار حول زحل وأقماره بين عامي 2004 و2017، إلى أن درجة حرارة المحيط تحت سطح القمر قد تتراوح بين 30 و29.7 درجة فهرنهايت (ناقص 1.095 وناقص 1.272 درجة مئوية). وقال الباحثون إن فهم كيفية اختلاف درجة الحرارة حول القمر سيساعد في رسم خريطة لدوران المحيط، مما قد يخبرنا عن مدى صلاحيته للسكن.
ويعتقد الباحثون أنه من المرجح أن يتميز إنسيلادوس بتأثير أضعف في ضخ الجليد من يوروبا لأن الأول أصغر نسبيًا.
ونشرت الدراسة في عدد فبراير من مجلة البحوث الجيوفيزيائية.