أعلن العلماء يوم الاثنين (4 مارس) أنهم تمكنوا من قياس كمية الأكسجين الجزيئي – وهو نوع الأكسجين الذي نتنفسه على الأرض – والمحتمل وجوده حول قمر كوكب المشتري أوروبا. على الرغم من أن الباحثين قد أجروا تقديرات لمحتوى الأكسجين في القمر الجليدي في الماضي، إلا أن الفريق يقول إن هذه هي المرة الأولى التي نقوم فيها بعمل تقدير مباشر قياس ذلك.
باختصار، كانت النتيجة أقل من بعض التقديرات السابقة العالية جدًا. هل يعني هذا أن أوروبا، التي يُعتقد أنها تؤوي محيطًا ضخمًا من المياه المالحة تحت قشرتها الجليدية، أقل ودية مما كنا نأمل في ظهور الحياة؟ أو على الأقل الحياة كما نعرفها؟ حسنًا، ليس بالضرورة، لكن المناقشة بالتأكيد مثيرة للاهتمام وتدعو إلى مزيد من التحقيق.
متعلق ب: تلتقط المركبة الفضائية جونو التابعة لناسا إشارات للنشاط على القمر الجليدي لكوكب المشتري أوروبا
ووفقا للدراسة، تم استنتاج بعض التقديرات السابقة لمحتوى الأكسجين في أوروبا الذري انبعاثات الأكسجين المرتبطة بالقمر. على عكس الأكسجين الجزيئي، الذي يتكون من ذرتين أكسجين، يتكون الأكسجين الذري من ذرة واحدة فقط. والأخير هو النوع الذي لا يمكننا التنفس، لكن من المحتمل أن العلماء اعتقدوا أن فك رموز الكمية الموجودة حول أوروبا من شأنه أن يضع على الأقل بعض القيود على كمية الأكسجين القابلة للتنفس التي ينتجها القمر بشكل عام.
هذا المنطق، بالإضافة إلى عدد قليل من تحليلات المراقبة عن بعد الأخرى، وضع بالفعل بعض القيود على مقدار الأشياء المرتبطة حقًا بهذا القمر الصناعي لكوكب المشتري، لكن الدراسة الجديدة وجدت طريقة لتضييق نطاق هذه التوقعات. وحقق الباحثون أ مباشر قياس محتوى الأكسجين في أوروبا بفضل مسبار جونو التابع لناسا والقليل من كيمياء الجليد.
في الأساس، كما يوضح الفريق في ملخص الدراسةمن الممكن أن تكون القشرة المائية الجليدية لسطح أوروبا لديها القدرة على الخضوع لنوع من عملية تقسيم الماء. هناك بعض التفاعلات التي قد تحول بعض جزيئات الماء المتجمد في يوروبا إلى هيدروجين جزيئي (مكون من ذرتي هيدروجين) وأكسجين جزيئي. وإذا حدثت مثل هذه التفاعلات بالفعل، فإن الدليل سيكمن في بعض أيونات الأكسجين والهيدروجين الناتجة حول القمر، أي الأيونات، حيث إنها تحمل شحنات كهربائية. وكانت لهذه النظرية أساس قوي، حيث عرف العلماء أن المسار المداري لأوروبا يأخذه عبر أحد أحزمة كوكب المشتري الإشعاعية. يحتوي هذا الحزام على مجموعة من الجسيمات المشحونة التي يمكن أن تؤثر على سطح القمر، مما قد يؤدي إلى عملية تقسيم الماء.
من المؤكد أنه في سبتمبر من عام 2022، عندما طارت جونو على مسافة 220 ميلًا (354 كيلومترًا) من أوروبا، تمكنت من تحديد دليل على عملية تقسيم المياه هذه، كما يوضح الفريق. وعثر المسبار على أيونات الهيدروجين والأكسجين التي يبدو أنها تم إنشاؤها عن طريق “قصف الجسيمات المشحونة”. وفقا لبيان وكالة ناسا، والتي “التقطها” المجال المغناطيسي لكوكب المشتري أثناء مروره بالقرب من القمر.
تقول الدراسة: “هنا، قمنا بالإبلاغ عن ملاحظات مباشرة لأيونات الالتقاط H2+ وO2+ من تفكك سطح الجليد المائي في يوروبا، ونؤكد أن هذه الأنواع هي مكونات الغلاف الجوي الأساسية”.
أما بالنسبة لبعض الأرقام، فقد خلص العلماء إلى أن الغلاف الجوي للقمر يولد 26 رطلاً من الأكسجين الجزيئي في كل ثانية (12 كيلوغرامًا في الثانية). ويقولون إن التقديرات السابقة تتراوح بين بضعة أرطال إلى أكثر من 2000 رطل في الثانية (حوالي 900 كيلوغرام في الثانية). )
“عندما حلقت مهمة غاليليو التابعة لناسا بالقرب من أوروبا، فتحت أعيننا على التفاعل المعقد والديناميكي الذي يحدثه أوروبا مع بيئته. جلبت جونو قدرة جديدة لقياس تكوين الجسيمات المشحونة المنبعثة من الغلاف الجوي لأوروبا بشكل مباشر، ولم نتمكن من الانتظار وقال المؤلف الرئيسي للدراسة جامي سالاي من جامعة برينستون، أحد علماء أدوات جونو، في البيان: “لإلقاء نظرة خاطفة خلف ستار هذا العالم المائي المثير”. “لكن ما لم ندركه هو أن ملاحظات جونو ستمنحنا قيودًا صارمة على كمية الأكسجين المنتجة في سطح يوروبا الجليدي.”
قصص ذات الصلة:
– في سعيهم للعثور على حياة غريبة، يبحث العلماء عن ثنائيات الأرض والمشتري خارج المجموعة الشمسية
– شاهد مركبة الهبوط على سطح كوكب المشتري وهي تتعامل مع التضاريس القاسية التي قد تواجهها على أوروبا (فيديو)
– مسبار جونو التابع لناسا يرى ثورانات بركانية نشطة على القمر البركاني لكوكب المشتري آيو (صور)
نظرًا لكون القيمة أقل مما كان يعتقد سابقًا، كتب الفريق في الدراسة أن هذه النتيجة تقدم “نطاقًا أضيق لدعم قابلية السكن في محيط أوروبا”. ينبع القلق جزئيًا من حقيقة أن طريقة إنتاج المياه هذه قد تكون هي الطريقة التي تحصل بها الواحة الموجودة تحت سطح أوروبا على الأكسجين.
ولكن، كما يشير بيان صادر عن وكالة ناسا، هناك طريقة أخرى للتفكير في هذا الأمر. وجاء في الكتاب: “يولد قمر المشتري المغطى بالجليد 1000 طن من الأكسجين كل 24 ساعة، وهو ما يكفي لإبقاء مليون إنسان يتنفسون ليوم واحد”. ومع ذلك، هل تحتاج الحياة التي تعيش على قمر غريب (حتى لو كانت الحياة كما نعرفها) إلى بعض متطلبات الأكسجين الغريبة؟ ابقى مترقبا لهاذا الخبر.
أما ماذا بعد؟ يقول الفريق أنهم يتجهون لتشريح قمر جوفيان آخر: آيو.
كانت الدراسة نشرت في 4 مارس في مجلة Nature Astronomy.