رصدت كاسيني غاز الميثان في أعمدة إنسيلادوس. لا يعرف العلماء كيف يمكن أن يكون هناك بدون حياة
على الرغم من انتهاء مهمة كاسيني في زحل منذ ما يقرب من أربع سنوات ، إلا أن البيانات الواردة من المركبة الفضائية ما زالت تشغل العلماء. وقد تكون أحدث الأبحاث التي استخدمت ثروة كاسيني من البيانات هي الأكثر إغراءً حتى الآن.
يقول الباحثون إنهم اكتشفوا وجود غاز الميثان في أعمدة إنسيلادوس على القمر الجليدي لكوكب زحل. لا تُعرف عملية كيفية إنتاج الميثان في هذا الوقت ، لكن الدراسة تشير إلى أن الكمية الكبيرة المفاجئة من الميثان الموجودة على الأرجح ناتجة عن نشاط في الفتحات الحرارية المائية الموجودة في قاع البحر الداخلي لإنسيلادوس. يمكن أن تكون هذه الفتحات متشابهة جدًا مع تلك الموجودة في محيطات الأرض ، حيث تعيش الكائنات الحية الدقيقة ، وتتغذى على الطاقة من الفتحات وتنتج الميثان في عملية تسمى توليد الميثان.
قال ريجيس فيريير ، الأستاذ المشارك في جامعة أريزونا ، وأحد الدراسة اثنين من المؤلفين الرئيسيين. 'بدلاً من ذلك ، أردنا أن نفهم مدى احتمالية أن تكون الفتحات الحرارية المائية للقمر إنسيلادوس صالحة للسكنى للكائنات الحية الدقيقة الشبيهة بالأرض. على الأرجح ، تخبرنا بيانات كاسيني ، وفقًا لنماذجنا '.
جاءت إحدى أكبر المفاجآت في مهمة كاسيني التي استمرت 13 عامًا في إنسيلادوس ، وهو قمر صغير به ينابيع مياه ساخنة في قطبه الجنوبي. يبلغ قطر إنسيلادوس المشرق والمغطى بالجليد حوالي 310 أميال (500 كم) فقط ، ويجب أن يكون صغيرًا جدًا وبعيدًا جدًا عن الشمس ليكون نشطًا. بدلاً من ذلك ، يعد هذا القمر الصغير أحد أكثر الأشياء ديناميكية من الناحية الجيولوجية في النظام الشمسي.
في عام 2005 ، اكتشفت كاسيني نفاثات من بخار الماء وثوران الجليد على سطح إنسيلادوس. يمكن أن يكون الماء من بحر تحت السطح. حقوق الصورة: Cassini Imaging Team، SSI، JPL، ESA، NASA
تُظهر الصور المذهلة ذات الإضاءة الخلفية للقمر من كاميرا كاسيني أعمدة تنفجر في ينابيع المياه الحارة التي تشبه يلوستون ، ناشئة عن كسور على شكل شريط النمر في سطح القمر. اكتسب اكتشاف السخانات أهمية أكبر عندما حددت كاسيني لاحقًا أن الأعمدة تحتوي على جليد مائي ومواد عضوية. نظرًا لأن الحياة كما نعرفها تعتمد على الماء ، فقد تمت إضافة هذا القمر الصغير والحيوي إلى القائمة المختصرة للأماكن الممكنة للحياة في نظامنا الشمسي.
بالنسبة للدراسة الجديدة ، حلل فريق البحث إحدى مواد تلك الأعمدة المقذوفة في الفضاء. لقد نظروا إلى تكوين عمود إنسيلادوس على أنه نتيجة نهائية للعديد من العمليات الكيميائية والفيزيائية التي تحدث في باطن القمر ، حيث يتم إنتاج ثنائي الهيدروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون.
'أردنا أن نعرف: هل يمكن أن تفسر الميكروبات الشبيهة بالأرض التي' تأكل 'ثنائي الهيدروجين وتنتج الميثان الكمية الكبيرة المدهشة من الميثان التي اكتشفتها كاسيني؟' قال فيرير في أ بيان صحفي من جامعة أريزونا.
أولاً ، قام الباحثون بتقييم الإنتاج الحراري المائي للهيدروجين الذي يناسب ملاحظات كاسيني بشكل أفضل ، وما إذا كان هذا الإنتاج يمكن أن يوفر طاقة كافية للحفاظ على مجموعة من الميثانوجينات الهيدروجينية الشبيهة بالأرض. للقيام بذلك ، طوروا نموذجًا للديناميكيات السكانية لميثانوجين افتراضي التغذية الهيدروجين ، الذي تم تصميم مكانته الحرارية والحيوية على غرار سلالات معروفة من الأرض.
عرض فنان يُظهر مقطعًا عرضيًا داخليًا لقشرة إنسيلادوس ، والذي يوضح كيف يمكن أن يتسبب النشاط الحراري المائي في تكوّن أعمدة المياه على سطح القمر. المصدر: NASA-GSFC / SVS، NASA / JPL-Caltech / Southwest Research Institute
ثم قام فريق الباحث بتشغيل النموذج لمعرفة ما إذا كانت مجموعة معينة من الظروف الكيميائية ، مثل تركيز ثنائي الهيدروجين في السائل الحراري المائي ، ودرجة الحرارة ستوفر بيئة مناسبة لنمو هذه الميكروبات. نظروا أيضًا في التأثير الذي يمكن أن تحدثه مجموعة ميكروبات افتراضية على بيئتها - على سبيل المثال ، على معدلات هروب ثنائي الهيدروجين والميثان في العمود.
كتب الفريق في ورقتهم المنشورة في دورية Nature:
'وجدنا أن معدلات الهروب الملحوظة (1) لا يمكن تفسيرها فقط من خلال التغيير اللاأحيائي للنواة الصخرية عن طريق الثعبان ؛ (2) متوافقة مع فرضية الظروف الصالحة للسكن لمواد الميثان ؛ و (3) سجل أعلى احتمالية في ظل فرضية تكوين الميثان ، بافتراض أن احتمال نشوء الحياة مرتفع بدرجة كافية. إذا كانت احتمالية نشوء الحياة على إنسيلادوس منخفضة ، فإن قياسات كاسيني تتوافق مع الفتحات الحرارية المائية الصالحة للسكن ولكنها غير مأهولة وتشير إلى مصادر غير معروفة من الميثان (على سبيل المثال ، الميثان البدائي) التي تنتظر الاكتشاف من قبل البعثات المستقبلية '.
قال فيريير: 'يبدو أن تكوين الميثان البيولوجي متوافق مع البيانات'. 'بعبارة أخرى ، لا يمكننا تجاهل' فرضية الحياة 'باعتبارها بعيدة الاحتمال للغاية. لرفض فرضية الحياة ، نحتاج إلى المزيد من البيانات من المهمات المستقبلية '.
قراءة متعمقة:
