قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
اكتشف علماء الفلك أدلة إضافية على أن أحد أصغر أقمار زحل، ميماس، يخفي محيطًا عالميًا تحت سطحه الجليدي. إن بناء حجة أقوى لوجود الماء – وهو ضروري للحياة كما نعرفها – يمكن أن يساعد العلماء على اكتساب فهم أفضل لمكان البحث عن عوالم صالحة للسكن في مساحة شاسعة من الفضاء السحيق.
كان العلماء يعتقدون سابقًا أن ميماس كان مجرد قطعة كبيرة من الجليد قبل أن تقوم مهمة كاسيني التابعة لناسا بدراسة زحل وبعض أقماره البالغ عددها 146 قمرًا من خلال الدوران حول الكوكب الحلقي بين عامي 2004 و2017.
اكتشفه عالم الفلك الإنجليزي ويليام هيرشل في عام 1789 كنقطة صغيرة بالقرب من زحل، وتم تصوير ميماس لأول مرة من الفضاء بواسطة مجسات فوييجر في عام 1980. وتغطي الحفر سطح ميماس، لكن أكبرها يبلغ عرضه 80 ميلاً (حوالي 130 كيلومترًا) وتسبب القمر ليشبه نجمة الموت من أفلام “حرب النجوم”.
البيانات التي تم جمعها خلال تحليق كاسيني بالقرب من ميماس أثارت اهتمام علماء الفلك. يستغرق القمر ما يزيد قليلاً عن 22 ساعة للدوران حول زحل، ويبعد حوالي 115000 ميل (186000 كيلومتر) فقط عن الكوكب. أظهرت بيانات كاسيني أن دوران ميماس وحركته المدارية شهدا تغيرات ناجمة عن باطن القمر.
وقرر فريق من الباحثين الأوروبيين في عام 2014 أن إما نواة صلبة وممدودة وصخرية أو محيط تحت السطح هو الذي تسبب في دوران القمر وحركته.
ولمتابعة الدراسة السابقة، قام عالم الفلك في مرصد باريس الدكتور فاليري ليني وزملاؤه بتحليل بيانات الحركة المدارية لمعرفة السيناريو الأكثر احتمالا. ونشرت النتائج يوم الاربعاء في مجلة الطبيعة.
قرر الفريق أن دوران القمر وحركته المدارية لا يتطابقان مع ملاحظات كاسيني إذا كان لدى ميماس نواة صخرية على شكل فطيرة. وبدلاً من ذلك، يشير تطور مدار ميماس مع مرور الوقت إلى أن المحيط الداخلي قد شكل حركته، كما قال لايني.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة: “يضيف هذا الاكتشاف ميماس إلى نادي حصري من الأقمار ذات المحيطات الداخلية، بما في ذلك إنسيلادوس وأوروبا، ولكن مع اختلاف فريد: محيطه صغير بشكل ملحوظ، ويقدر عمره بـ 5 (مليون) إلى 15 مليون سنة فقط”. وقال الدكتور نيك كوبر، زميل البحث الفخري في وحدة علم الفلك بكلية العلوم الفيزيائية والكيميائية بجامعة كوين ماري بلندن، في تصريح له.
سطح قديم، محيط شاب
وحدد فريق البحث أصل وعمر محيط ميماس من خلال دراسة كيفية استجابة القمر، الذي يبلغ قطره حوالي 249 ميلاً (400 كيلومتر)، لقوى الجاذبية التي يمارسها زحل عليه.
وقال لايني: “يجب أن تأتي التدفئة الداخلية من المد والجزر التي يثيرها زحل على ميماس”. “لقد تسببت تأثيرات المد والجزر هذه في حدوث احتكاك داخل القمر الصناعي، مما أدى إلى توفير الحرارة.”
ويشتبه الفريق في أن عمق المحيط يبلغ حوالي 12.4 ميلاً إلى 18.6 ميلاً (20 كيلومتراً إلى 30 كيلومتراً) تحت القشرة الجليدية للقمر. نظرًا لحداثة المحيط، من الناحية الفلكية، لن تكون هناك أي علامات خارجية لنشاط على السطح تشير إلى وجود محيط تحت السطح.
تعمل الفوهات الموجودة على سطح ميماس مثل التجاعيد الواضحة، مما يشير إلى أن سطحه قديم. لكن إنسيلادوس الموجود في زحل يبدو أصغر سنًا لأن السخانات النشطة ساهمت في إعادة الظهور أو ترسيب مواد جديدة على سطح ذلك القمر.
وقال الباحثون إن المحيط لا يزال يتطور، لذا قد يقدم ميماس نافذة فريدة على العمليات التي تكمن وراء كيفية تشكل المحيطات تحت السطح على الأقمار الجليدية الأخرى.
نظرة فاحصة على عوالم المحيطات
يمكن لهذا الاكتشاف أن يغير طريقة تفكير علماء الفلك حول الأقمار عبر نظامنا الشمسي.
وقال لايني: “إذا كان ميماس يخفي محيطًا عالميًا، فهذا يعني أن الماء السائل يمكن أن يتواجد في أي مكان تقريبًا”. “لدينا بالفعل مرشحون جديون للمحيطات العالمية (على أقمار مثل) كاليستو، وديوني، وتريتون”.
في عام 2017، أعلنت وكالة ناسا أن عوالم المحيطات قد تكون الأماكن الأكثر احتمالية للعثور على حياة خارج الأرض، وستقوم بعثات مثل عصير وكالة الفضاء الأوروبية والمركبة الفضائية يوروبا كليبر ودراجونفلاي التابعة لناسا بالتحقيق في قابلية السكن المحتملة لأقمار المشتري يوروبا وجانيميد وكاليستو وكوكب المشتري. قمر زحل تيتان.
وقال كوبر: “إن وجود محيط مائي سائل تم تشكيله مؤخرًا يجعل ميماس مرشحًا رئيسيًا للدراسة للباحثين الذين يبحثون عن أصل الحياة”.
وقال مؤلفو الدراسة إنه ربما يكون الوقت قد حان لمراقبة أقمار أخرى تبدو هادئة عبر النظام الشمسي، والتي يمكن أن تخفي ظروفًا يمكن أن تدعم الحياة.
وكتب الدكاترة: “إن النتائج التي توصل إليها ليني وزملاؤه ستحفز على إجراء فحص شامل للأقمار الجليدية متوسطة الحجم في جميع أنحاء النظام الشمسي”. ماتيا كوك وأليسا روز رودن في مقال مصاحب للدراسة. كوك هو عالم أبحاث في معهد SETI في كاليفورنيا، ورودن هو عالم رئيسي في مديرية علوم الكواكب في معهد أبحاث الجنوب الغربي في كولورادو.
لم يشارك أي من المؤلفين في الدراسة، لكن رودن قام بتأليف بحث حول احتمال وجود محيط “خفي” في ميماس.
قال رودن: “في الأساس، الفرق بين ورقتنا البحثية لعام 2022 وهذه الورقة الجديدة هو أننا وجدنا أن المحيط لا يمكن استبعاده من خلال جيولوجيا ميماس، في حين أنهم يكتشفون بالفعل توقيع المحيط داخل مدار ميماس”. “إنه أقوى دليل لدينا، حتى الآن، على أن ميماس لديها بالفعل محيط اليوم.”
منذ تقرير 2022، واصلت رودن وفريقها البحثي دراستهم لميماس، وهم يتفقون مع استنتاج الدراسة الجديدة حول العمر الصغير نسبيًا لمحيط القمر.
وقال رودن: “يثبت ميماس بالتأكيد أن الأقمار ذات الأسطح القديمة يمكن أن تخفي محيطات شابة، وهو أمر مثير للغاية”. “أعتقد أنه يمكننا التكهن بأن الأقمار قد طورت محيطات في الآونة الأخيرة أكثر بكثير مما نفترض في كثير من الأحيان.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com