تم العثور على لبنة كيميائية أساسية للحياة على قمر زحل إنسيلادوس.
تم اكتشاف الفوسفور في حبيبات الجليد المالحة التي تم إطلاقها في الفضاء بواسطة أعمدة تندلع بين شقوق القشرة الجليدية للقمر.
يوجد محيط تحت السطح الجليدي السميك للقمر إنسيلادوس ، وتنطلق أعمدة من المواد بانتظام من السخانات في القطب الجنوبي للقمر.
يتم دمج هذه المادة في الحلقة E الأبعد لكوكب زحل.
استخدم العلماء بيانات من مهمة كاسيني التابعة لناسا ، والتي درست زحل وأقماره بين عامي 2004 و 2017. حلقت المركبة الفضائية عبر أعمدة إنسيلادوس وحلقة زحل E عدة مرات ، واكتشف محلل الغبار الكوني التابع لكاسيني المعادن والمركبات العضوية الضرورية للحياة.
في السابق ، اكتشف الباحثون وجود مركبات الصوديوم والبوتاسيوم والكلور والكربونات في حبيبات الجليد التي جمعتها وحللت بواسطة كاسيني. الآن ، يمكن للعلماء إضافة الفوسفور إلى القائمة. نُشرت دراسة تفصيلية عن النتائج يوم الأربعاء في مجلة Nature.
قال مؤلف الدراسة الرئيسي الدكتور فرانك بوستبيرج ، أستاذ علوم الكواكب في جامعة Freie Universität Berlin ، في بيان: “الفوسفور في شكل فوسفات أمر حيوي لجميع أشكال الحياة على الأرض”. إنه ضروري لإنشاء DNA و RNA وأغشية الخلايا و ATP (الناقل العالمي للطاقة في الخلايا) على سبيل المثال. الحياة كما نعرفها ببساطة لن تكون موجودة بدون الفوسفات “.
إنها المرة الأولى التي يُكتشف فيها الفوسفور في محيط خارج الأرض.
قال بوستبيرج: “تم تقسيم النماذج الجيوكيميائية السابقة حول مسألة ما إذا كان محيط إنسيلادوس يحتوي على كميات كبيرة من الفوسفات على الإطلاق”. “قياسات كاسيني هذه لا تدع مجالاً للشك في وجود كميات كبيرة من هذه المادة الأساسية في مياه المحيط.”
محيط صالح للسكن في عالم آخر
كشفت البيانات عن تركيزات عالية من فوسفات الصوديوم ، أو الجزيئات التي تربط كيميائيًا الصوديوم والأكسجين والهيدروجين والفوسفور معًا ، داخل حبيبات الجليد.
أعمدة مثيرة تطلق جزيئات الجليد وبخار الماء والمركبات العضوية في الفضاء من خلال شقوق في القشرة الجليدية لقمر زحل إنسيلادوس. تحت القشرة الجليدية يوجد محيط مالح. – ناسا / مختبر الدفع النفاث / معهد علوم الفضاء
قال الباحثون إن الاكتشاف الجماعي للفوسفور والمركبات العضوية الأخرى في محيط إنسيلادوس يشير إلى أنه يمكن أن يكون صالحًا للحياة مدى الحياة ، إذا كان موجودًا على القمر الجليدي.
قال المؤلف المشارك في الدراسة الدكتور فابيان كلينر ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة واشنطن في بيان.
على الرغم من وجود المحيط تحت قشرة جليدية ، إلا أن هناك مؤشرات على وجود بيئات مائية حرارية على طول قاع البحر تحافظ على درجة حرارة المحيط أكثر دفئًا.
قال بوستبيرج: “الجزء المهم في قابلية السكن هو أننا وجدنا الفوسفات الذي تم إذابته في محيط إنسيلادوس ، وبهذا يكون متاحًا بسهولة لتكوين الحياة المحتملة”.
“في معظم الحالات ، يتم حبس الفوسفات (على الأرض وفي أي مكان آخر في النظام الشمسي) في معادن صخرية ، ولكن على إنسيلادوس ، يتم إذابتها بكميات كبيرة (مثل الأملاح) في المحيط.”
أجرى الباحثون أيضًا تجارب معملية لنمذجة المحيط المالح للقمر إنسيلادوس ، وحددوا أن تركيزات الفوسفات تصل إلى 100 مرة وربما تصل إلى 1000 مرة أعلى من محيطات الأرض. ويرجع ذلك إلى أن “محيطات الصودا” ، أو تلك الغنية بالكربونات وثاني أكسيد الكربون مثل تلك الموجودة على إنسيلادوس ، يمكنها إذابة كميات كبيرة من الفوسفات المحتجزة داخل المعادن الصخرية ، حسب قول بوستبيرج.
قال كريستوفر جلين ، المؤلف المشارك في الدراسة ، عالم الكواكب وعالم الكيمياء الجيولوجية في ساوثويست ريسيرش المعهد في سان أنطونيو ، تكساس ، في بيان. “هذا المكون الرئيسي يمكن أن يكون وفيرًا بما يكفي لدعم الحياة في محيط إنسيلادوس ؛ هذا اكتشاف مذهل لعلم الأحياء الفلكي “.
تمتد الأقواس الرقيقة من المواد الجليدية من إنسيلادوس (النقطة البيضاء الأكثر سطوعًا أعلاه) إلى الحلقة E الخاصة بزحل. – ناسا / مختبر الدفع النفاث / معهد علوم الفضاء
تشمل بعض أقمار المحيط الإضافية حول كوكب المشتري وزحل أوروبا وتيتان وجانيميد. يمكن للبعثات المستقبلية إلى أوروبا ، مثل Jupiter Icy Moons Explorer التابع لوكالة الفضاء الأوروبية و Europa Clipper التابع لناسا ، تحديد المزيد حول المكونات الموجودة داخل هذه المحيطات.
البحث عن علامات الحياة
على الرغم من انتهاء مهمة كاسيني بالاحتراق عن قصد في الغلاف الجوي لزحل في عام 2017 ، فإن البيانات التي تم جمعها بواسطة أدواتها تغير الطريقة التي يفهم بها العلماء إنسيلادوس وعوالم المحيطات المماثلة ، والتي قد تكون أفضل رهان للعثور على الحياة خارج الأرض عبر نظامنا الشمسي.
قالت ليندا سبيلكر ، عالمة الكواكب وعالمة مشروع فوييجر في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في ناسا: “هذا الاكتشاف الأخير للفوسفور في المحيط الجوفي لإنسيلادوس قد مهد الطريق لما يمكن أن تكون عليه إمكانية السكن في عوالم المحيط الجليدية الأخرى في جميع أنحاء النظام الشمسي”. باسادينا ، كاليفورنيا ، في بيان. Spilker ، الذي عمل كعالم مشروع كاسيني ، لم يشارك في الدراسة.
“الآن بعد أن علمنا أن الكثير من مكونات الحياة موجودة هناك ، يصبح السؤال: هل توجد حياة خارج الأرض ، ربما في نظامنا الشمسي؟ أشعر أن إرث كاسيني الدائم سيلهم بعثات مستقبلية قد تجيب في النهاية على هذا السؤال بالذات ، “قال سبيلكر.
على الرغم من وجود اللبنات الأساسية للحياة وظروف السكن على القمر إنسيلادوس ، إلا أنه لم يتم اكتشاف حياة فعلية حتى الآن.
التقطت المركبة الفضائية كاسيني صورة للقمر إنسيلادوس في 14 يوليو 2005 ، كاشفة عن حفره وقشرته الجليدية المكسورة. – ناسا / مختبر الدفع النفاث / معهد علوم الفضاء
قال جلين: “إن وجود المكونات أمر ضروري ، لكنها قد لا تكون كافية لبيئة خارج كوكب الأرض لاستضافة الحياة”. “ما إذا كانت الحياة قد نشأت في محيط إنسيلادوس يظل سؤالًا مفتوحًا.”
قال المؤلف المشارك في الدراسة الدكتور نوزير خواجة ، عالم الكواكب وباحث ما بعد الدكتوراه في Freie Universität Berlin: “الخطوة التالية واضحة – نحتاج إلى العودة إلى إنسيلادوس لمعرفة ما إذا كان المحيط الصالح للسكن مأهولًا بالفعل”.
يعد إرسال مهمة مخصصة إلى القمر إنسيلادوس أولوية بالنسبة لعلماء الفلك. الخطط جارية لتصميم إنسيلادوس أوربيلاندير ، الذي يدور حول القمر ويهبط على السطح. إذا تم إطلاق المهمة في وقت لاحق من هذا العقد ، فمن المحتمل أن تصل إلى القمر البعيد في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي.
قال ميخائيل زولوتوف ، أستاذ الكيمياء الجيولوجية الكواكب في جامعة ولاية أريزونا ومؤلف مقال مصاحب لـ News & Views لدراسة الطبيعة ، إن المركبة الفضائية القادرة على الهبوط على رواسب عمود إنسيلادوس يمكنها إجراء تحليل كيميائي لمزيد من التحقيق في المحيطات الجوفية. لم يشارك زولوتوف في الدراسة.
قال زولوتوف: “يمكن أخذ هذه الرواسب العمودية داخل مركبة هبوط ، وصهرها ، وتحليلها بحثًا عن الأملاح الذائبة والغازات والمركبات العضوية والبصمات الحيوية المحتملة التي ستميز جميعها كيمياء المحيطات وصلاحيتها للعيش”.
لمزيد من أخبار CNN والنشرات الإخبارية ، قم بإنشاء حساب على CNN.com