في غضون سنوات قليلة ، سترسل وكالة ناسا مركبة فضائية لاستكشاف القمر الجليدي يوروبا للمشتري. معروف ب أوروبا كليبر المهمة ، ستفحص هذه المركبة المدارية السطح عن كثب للبحث عن نشاط العمود وإثبات البصمات الحيوية. يمكن لمثل هذا الاكتشاف أن يجيب على السؤال الملح حول ما إذا كانت هناك حياة داخل هذا القمر أم لا ، وهو أمر تكهن العلماء به منذ سبعينيات القرن الماضي.
تحسبًا لهذه المهمة ، يواصل العلماء توقع ما سيجدونه بمجرد وصوله إلى هناك. على سبيل المثال ، أجرى علماء من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا مؤخرًا دراسة أظهرت كيف يمكن أن يفعل يوروبا توهج في الظلام . قد يكون هذا نتيجة تعرض يوروبا للضرب المستمر بإشعاع عالي الطاقة من المجال المغناطيسي لكوكب المشتري ، والذي يمكن أن تخبر دراسته العلماء المزيد عن تكوين جليد أوروبا.
الدراسة بعنوان ' تنبؤات المختبر لتوهج الجليد السطحي الليلي في أوروبا '، ظهر مؤخرًا في المجلةعلم الفلك الطبيعي. أجرى الدراسة Murthy S. Gudipati و Bryana L. Henderson (باحثان مع قسم العلوم في مختبر الدفع النفاث ) وفريد بي بيتمان من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (نيست) في جايثرسبيرج ، ماريلاند.
مفهوم الفنان عن مهمة Europa Clipper. الائتمان: ناسا / مختبر الدفع النفاث
كما أشاروا في دراستهم ، أجريت قراءات مطيافية لليوروبا عدة مرات في الماضي من أجل تحديد تكوين الجليد. تم الحصول على هذه القراءات دائمًا عن طريق قياس أطياف الضوء المنعكس من جانب أيام القمر. ومع ذلك ، فإن المركبة الفضائية التي تدور حول القمر ستكون قادرة على جمع الأطياف من الجانب الليلي وتجميع الأطياف مباشرة.
اعتمادًا على وجود مركبات مالحة مختلفة ، سوف يتوهج السطح بمزيج من الومضات الفريدة. تتراوح في السطوع واللون - من الأخضر قليلاً إلى الأزرق قليلاً أو الأبيض - اعتمادًا على ماهية المادة. كما أوضح الدكتور جوديباتي (المؤلف الرئيسي للدراسة) في وكالة ناسا خبر صحفى ، فإن النتائج التي حصل عليها هو وزملاؤه تقدم لمحة عن ماأوروبا كليبرقد نرى:
'كنا قادرين على توقع أن هذا الوهج الجليدي الليلي يمكن أن يوفر معلومات إضافية عن تكوين سطح يوروبا. كيف يختلف هذا التكوين يمكن أن يعطينا أدلة حول ما إذا كان يوروبا يؤوي ظروفًا مناسبة للحياة '.
ويرجع ذلك إلى المحيط الداخلي لأوروبا ، والذي يرسل أحيانًا المواد إلى السطح من خلال ظهور الأحداث والأعمدة. باختصار ، من خلال تحليل سطح أوروبا ، يمكن للعلماء معرفة المزيد حول ما يجري في الداخل. من أجل الحصول على فكرة أفضل عما قد تكشفه الملاحظات المباشرة ، قام فريق مختبر الدفع النفاث ببناء غرفة الجليد لاختبار البيئة الإشعاعية والإلكترون عالي الطاقة (ICE-HEART).
عرض فنان لأوروبا والمشتري استنادًا إلى الصور المرسلة من خلال زيارة مركبة فضائية. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
تم نقل هذه الأداة إلى مرفق الإشعاع الصناعي الطبي التابع للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) حيث بدأ الفريق في إجراء تجارب لمعرفة كيف ستتفاعل المواد العضوية الموجودة تحت صفيحة أوروبا الجليدية مع انفجارات الإشعاع الصادرة عن حزمة إلكترونية عالية الطاقة. مثل هندرسون شرح :
'لكننا لم نتخيل أبدًا أننا سنرى ما نراه في النهاية. عندما جربنا تركيبات جليدية جديدة ، بدا التوهج مختلفًا. وحدقنا جميعًا في الأمر لفترة ثم قلنا ، 'هذا جديد ، أليس كذلك؟ هذا بالتأكيد توهج مختلف؟ 'لذلك وجهنا مطيافًا إليه ، ولكل نوع من الجليد طيف مختلف.'
كان المؤلف المشارك والباحث في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ، فريد بيتمان ، مسؤولاً عن تعريض عينات الجليد إلى رشقات نارية من الإلكترونات عالية الطاقة. ما وجدوه (صدفة) كان اختلافات في طريقة توهج الجليد ، والتي كانت مرتبطة بتركيبات مختلفة. على سبيل المثال ، فوجئوا عندما اكتشفوا أن المحاليل الملحية من كلوريد الصوديوم تتوهج بكثافة أقل بكثير من الأملاح الأخرى.
هذا هو الشيء المثير بشكل خاص حول بحث الفريق ، وهي الطريقة التي يتوقع بها كيف يمكن لقمر مثل أوروبا أن يتوهج في الظلام. كما جوديباتي قالت :
'إذا لم يكن يوروبا تحت هذا الإشعاع ، فسيبدو بالشكل الذي ينظر إليه قمرنا - مظلمًا على الجانب المظلل. ولكن لأنه يقصفه إشعاع كوكب المشتري ، فإنه يضيء في الظلام.
'غالبًا ما تكون في معمل وتقول ،' قد نجد هذا عندما نصل إلى هناك. 'عادةً ما يكون العكس - تذهب إلى هناك وتجد شيئًا وتحاول شرحه في المختبر. لكن تنبؤاتنا تعود إلى ملاحظة بسيطة ، وهذا ما يدور حوله العلم '.
منشأة اختبار مصممة لـ Europa Clipper. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
من المقرر إطلاقه بحلول منتصف عام 2020أوروبا كليبرستصل إلى كوكب المشتري وتؤسس مدارًا حول عملاق الغاز بحلول عام 2030 أو 2031. في سياق مهمتها ، ستقوم بحوالي 45 تمريرة قريبة من يوروبا ، لتلعب مسار رحلتها مع كل رحلة طيران لتحلق فوق موقع مختلف. سيسمح هذا للمركبة بجمع الأطياف والبيانات الأخرى على سطح القمر بالكامل تقريبًا.
في الوقت الحالي ، يراجع علماء البعثة هذه الدراسة لتقييم ما إذا كان من الممكن اكتشاف وهج بواسطة الأدوات العلمية للمركبة الفضائية. النتائج التي حصل عليهاأوروبا كليبريمكن حتى أن تتطابق مع نتائج دراسة مختبر الدفع النفاث للمساعدة في تحديد أو تقييد المكونات المالحة المحددة على سطح يوروبا.
هذه وغيرها من الدراسات هي جزء من الانضباط المتنامي لعلم الأحياء الفلكي ، وهو مجال متعدد التخصصات يهتم بالحياة خارج الأرض. بالإضافة إلى جمع بيانات التكوين وتحديد البصمات الحيوية المحتملة على Europa ، فإنأوروبا كليبريمكن أن تكشف كيف يمكن أن تكون الأقمار الجليدية الأخرى مع المحيطات الداخلية - مثل Ganymede و Enceladus و Titan وغيرها - أفضل رهان للعثور على حياة خارج كوكب الأرض.
إن فهم قابلية هذه الأجسام الجليدية للسكنى سيساعد العلماء أيضًا على فك غموض كيف نشأت الحياة على الأرض منذ مليارات السنين ، ناهيك عن كيف وأين يمكن أن توجد خارج النظام الشمسي.
قراءة متعمقة: ناسا و طبيعة سجية الفلك
