محيط تيتان تحت الأرض، ومحيطات مماثلة داخل أقمار جليدية أخرى في الخارج النظام الشمسي، قد تفتقر إلى الكيمياء العضوية اللازمة ل حياة، بحسب الجديد بيولوجية فلكية بحث.
تيتان هو زحلأكبر قمر، وثاني أكبر قمر في المجموعة الشمسية بأكملها. وهي مشهورة بكونها محاطة بضباب دخاني من البتروكيماويات وبامتلاكها حساء حقيقي من الجزيئات العضوية – الجزيئات التي تحتوي على الكربون – على سطحها. ومع ذلك، وعلى الرغم من كل هذه الكيمياء الرائعة، فإن تيتان بارد. بارد جدا. درجات حرارة سطحه لا تزيد عن -179 درجة مئوية (-290 درجة فهرنهايت). وفي هذه الظروف شديدة البرودة، تتقدم التفاعلات الكيميائية للحياة ببطء شديد.
ومع ذلك، في أعماق الأرض حيث يكون الجو أكثر دفئًا – العمق الدقيق غير مؤكد، لكن التقديرات تشير إلى أنه في حدود 100 كيلومتر (62 ميلًا) – محيط سائل يبلغ حجمه 12 ضعف حجم المحيط. محيطات الأرض ويعتقد أن مجتمعة موجودة. محيطات مماثلة تسكن المناطق الداخلية من قمر زحل زميل تيتان إنسيلادوس، و كوكب المشتري‘س أقمار أوروبا و جانيميد.
متعلق ب: يتأثر المد والجزر المحيطي تحت السطح على قمر زحل تيتان بقشرته الجليدية
وحيث يوجد ماء سائل، يمكن أن توجد حياة. يمين؟ ليس بهذه السرعة، كما تقول كاثرين نيش من جامعة ويسترن في أونتاريو بكندا.
قاد نيش، عالم الكواكب، فريقًا دوليًا تحدى الافتراض بأن محيط تيتان، وفي الواقع محيطات الأقمار الجليدية الأخرى، يمكن أن تكون صالحة للسكن.
وعمل الباحثون على أساس أنه لكي يكون محيط تيتان صالحًا للسكن، يجب أن تكون كمية كبيرة من الجزيئات العضوية من السطح قادرة على الوصول فعليًا إلى المحيط من أجل تسهيل كيمياء ما قبل الحيوية التي يمكنها إنتاج وتغذية الحياة.
الطريق لهذه المادة العضوية للوصول إلى المحيط يمر عبر المذنب التأثيرات. يمكن لمثل هذه التأثيرات أن تذيب الجليد السطحي، مما يخلق بركة من الماء السائل مملوءة بالجزيئات العضوية. ولأن الماء السائل أكثر كثافة من الجليد، فإنه يغوص. لكن نموذج نيش وجد أن معدل التأثيرات ليس مرتفعًا بما يكفي لوصول ما يكفي من المواد العضوية إلى محيط تيتان.
على سبيل المثال، يقدر فريق نيش أن حوالي 7500 كيلوغرام فقط (16534 رطلاً) من أبسط الأحماض الأمينية، الجلايسين، تصل إلى محيط تيتان كل عام. قد يبدو الأمر كثيرًا، لكنه يعادل كتلة ذكر فيل أفريقي منتشر عبر محيط يبلغ حجمه عشرات أضعاف حجم محيطات الأرض. إذا عذرتم التورية، فهي بالكاد قطرة في المحيط.
وقال نيش لموقع Space.com: “افترضنا أن غالبية الرواسب الذائبة – 65% – ستغرق على طول الطريق إلى المحيط”. “تشير أعمال النمذجة الحديثة إلى أنه من المحتمل جدًا أن يكون هذا تقديرًا مبالغًا فيه، ولكن حتى في هذا السيناريو الأكثر تفاؤلاً، لا يوجد ما يكفي من المواد العضوية التي تنتقل إلى محيط تيتان لدعم الحياة هناك.”
قد تكون هناك احتمالات أخرى. في أوروبا، حيث يوجد عدد قليل جدًا من الجزيئات العضوية على السطح، يُفترض ذلك الفتحات الحرارية المائية قد توجد في قاع البحر حيث يتلامس المحيط مع قلب القمر الصخري. من شأن هذه الفتحات أن تقذف جميع أنواع الجزيئات وتؤدي إلى تفاعلات كيميائية معقدة يمكن أن تدعم الحياة. تم اكتشاف المزيد من الأدلة على وجود الكربون في محيط أوروبا بواسطة علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي. تم تحديد JWST ثاني أكسيد الكربون الذي تسرب من المحيط إلى سطح يوروبا.
فهل يمكن أن يحدث الشيء نفسه على تيتان، حيث تأتي المواد العضوية من باطن القمر، بدلاً من سطحه؟
لا يستبعد نيش ذلك، قائلًا إن زملاء مثل كيلي ميلر في معهد أبحاث الجنوب الغربي في سان أنطونيو، تكساس، يحققون في هذا الاحتمال، لكن نيش يسلط الضوء على تحذير واحد بعينه.
وقالت: “أحد المخاوف التي ظهرت هو ما إذا كانت المواد العضوية التي يتم الحصول عليها من الداخل ستكون مفيدة للحياة”. “نعتقد أنها قد تكون مركبات عطرية في المقام الأول، ومن الصعب تكوين جزيئات حيوية – مثل الأحماض الأمينية – من مثل هذه المركبات.”
في حين أننا ما زلنا بعيدين بعض الشيء عن القدرة على استكشاف محيطات هذه الأقمار الجليدية بشكل مباشر لنقول على وجه اليقين ما إذا كانت تحتوي على حياة أم لا، فإن أبحاث نيش تثير بعض الفرص الواعدة لرصد الحياة. ناسا‘س مهمة اليعسوب إلى تيتان، حيث يعمل نيش كمحقق مشارك.
قصص ذات الصلة:
— أكبر بحر على قمر زحل الغامض تيتان يمكن أن يصل عمقه إلى أكثر من 1000 قدم
– قد يحتوي قمر “نجم الموت” التابع لكوكب زحل، ميماس، على محيط لم يعتقد العلماء قط بإمكانية وجوده
– قد يكون لدى قمر زحل “تيتان” “مستوى سطح البحر” يشبه الأرض
Dragonfly هي مهمة مروحية مستوحاة جزئيًا من لعبة Dragonfly براعة المريخ المروحية، وهي المقرر إطلاقه في عام 2028 للوصول إلى تيتان في عام 2034. وسوف يستكشف القمر من الجو، وتهبط لأخذ عينات لتحليلها. إذا كان عمل نيش صحيحًا، فهذا يعني أنه قد يكون هناك العديد من مواقع الاصطدام على السطح حيث يمتزج الماء السائل بالمواد العضوية، مما قد يؤدي إلى إثارة بعض الكيمياء المعقدة قبل أن يتجمد مرة أخرى ويغرق. ومن خلال دراسة هذه المواقع يمكن للعلماء معرفة المزيد عن كيمياء ما قبل الحيوية التي قطعت كل الطريق لتكوين الحياة على الأرض.
نُشرت النتائج التي توصل إليها فريق نيش في الثاني من فبراير في المجلة علم الأحياء الفلكي.