في غضون ثلاث سنوات تقريبًا ، تخطط ناسا لإطلاق مركبة مدارية آلية لدراسة القمر الغامض للمشتري يوروبا. يطلق عليه أوروبا كليبر المهمة ، التي ستقضي أربع سنوات في الدوران حول أوروبا لمعرفة المزيد عن صفيحة الجليد والهيكل الداخلي والتركيب الكيميائي ونشاط العمود. في هذه العملية ، تأمل ناسا في العثور على دليل من شأنه أن يساعد في حل الجدل الدائر حول ما إذا كان يوروبا يؤوي الحياة في داخله أم لا.
بطبيعة الحال ، يشعر العلماء بالفضول بشكل خاص بشأن ماهية ملفمجز أو مقلمةقد تجد المهمة ، خاصة في المناطق الداخلية من أوروبا. وفق البحث والنمذجة الجديدة بدعم من وكالة ناسا ، من المحتمل أن يكون النشاط البركاني قد حدث في قاع البحر في الماضي القريب - وهو ما قد يحدث حتى الآن. هذا البحث هو أكثر النماذج ثلاثية الأبعاد تفصيلاً وشمولاً حول كيفية إنتاج ونقل الحرارة الداخلية وما هو تأثير ذلك على القمر.
البحث الذي نشر مؤخرا في رسائل البحث الجيوفيزيائي ، تم تقديمه أيضًا في المؤتمر الثاني والخمسون لعلوم القمر والكواكب ، الذي عقد فعليًا من 15 مارسذحتى 19ذ. قاد الفريق المسؤول عالمة الجيوفيزياء ماري بهونكوفا تشارلز في جمهورية التشيك ، وانضم إليها باحثون من معمل الكواكب والديناميكا الجيولوجية في جامعة نانت ومختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا (JPL).
يمكن للإشعاع الصادر من كوكب المشتري أن يدمر الجزيئات الموجودة على سطح أوروبا. سيتم قصف المواد من محيط أوروبا التي ينتهي بها المطاف على السطح بواسطة الإشعاع ، مما قد يؤدي إلى تدمير أي بصمات حيوية أو علامات كيميائية قد تشير إلى وجود الحياة. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
منذ ذلك الحين السفر 1و2 ومرت عبر أنظمة كوكب المشتري في عام 1979 ، تكهن العلماء باحتمال وجود محيط كامن تحت القشرة الجليدية في أوروبا. منذ ذلك الحين ، ظهرت العديد من الأدلة التي تؤكد هذه النظرية ، من البيانات الموجودة على المجال المغناطيسي للقمر إلى النشاط العمودي على سطحه. لتقسيمها ، افترضوا أن تفاعل يوروبا مع جاذبية المشتري القوية يتسبب في انثناء المد والجزر في باطنه.
يولد هذا الثني الطاقة ، والتي يتم تحويلها إلى حرارة وتتسرب ببطء من اللب (تتكون من معادن الحديد والنيكل والسيليكات) إلى الوشاح الجليدي ، مما يؤدي إلى فتحات حرارية مائية ومحيط بمياه دافئة. بالإضافة إلى السماح بوجود محيط داخلي ، فقد تكهن العلماء أيضًا لعقود من الزمان بأن يوروبا قد يختبر أيضًا نشاطًا بركانيًا عند حدوده الأساسية بطريقة تشبه قمر المشتري Io.
نظرًا لكونه أعمق أقمار كوكب المشتري ، فإن Io يواجه انثناءًا شديدًا للمد والجزر في باطنه ، وهذا هو سبب تغطيته بمئات البراكين. هذه الحمم البركانية والغازات البركانية والأتربة تصل إلى 400 كيلومتر (250 ميل) من السطح ، والتي يتم شحنها بعد ذلك بواسطة المجال المغناطيسي لكوكب المشتري لتكوين طارة من البلازما النشطة. ترتبط هذه البلازما بالنشاط الشفقي الشديد في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري.
نظرًا لأن أوروبا أبعد من كوكبها المضيف ، فقد تساءل العلماء بطبيعة الحال عما إذا كان تأثير انثناء المد والجزر سيكون كافيًا لتوليد نشاط بركاني تحت سطح القمر الجليدي. الآن ، أظهرت النماذج التي أنشأتها Behounkova وزملاؤها أنه قد يكون هناك ما يكفي من التدفئة لإذابة الطبقة الصخرية جزئيًا عند حدود اللب والعباءة ، مما يؤدي إلى نشاط بركاني في قاع المحيط.
رسم يوضح كيفية عمل النشاط البركاني في داخل أوروبا. حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech / Michael Carroll
توقعت B؟ hounková وزملاؤها كذلك أن النشاط البركاني من المرجح أن يحدث بالقرب من قطبي أوروبا ، حيث يتم توليد معظم الحرارة في الداخل. ولعل الأهم من ذلك ، أنهم نظروا في كيفية تطور هذا النشاط البركاني بمرور الوقت ، حيث من المرجح أن تؤدي مصادر الطاقة طويلة العمر إلى ظهور الحياة. البراكين ، إذا كانت موجودة ، يمكن أن تكون هي التي تعمل على تشغيل الأنظمة الحرارية المائية مثل تلك الموجودة في قاع المحيط هنا على الأرض.
حول هذه الفتحات الحرارية المائية ، أدى تفاعل الصهارة الساخنة مع مياه البحر إلى خلق طاقة كيميائية وفيرة تزود أشكال الحياة بالطاقة التي يحتاجونها لتشغيل عملية التمثيل الغذائي (بدلاً من ضوء الشمس). في الواقع ، هناك العديد من العلماء الذين يتكهنون بأن الحياة ظهرت حول الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط منذ مليارات السنين. في أوروبا ، يمكن لآلية مماثلة أن تزود أشكال الحياة بالطاقة نظرًا لعدم تمكنهم أيضًا من الوصول إلى ضوء الشمس. كما قالت بهونكوفا في الآونة الأخيرة خبر صحفى من NASA JPL:
'تقدم النتائج التي توصلنا إليها دليلًا إضافيًا على أن المحيط الجوفي لأوروبا قد يكون بيئة مناسبة لظهور الحياة. يوروبا هو أحد الكواكب النادرة التي ربما حافظت على نشاط بركاني على مدى مليارات السنين ، وربما الوحيد خارج الأرض الذي يحتوي على خزانات مياه كبيرة ومصدر طاقة طويل العمر '.
عندما تصل إلى وجهتها بحلول عام 2030 ، فإنأوروبا كليبرسوف يقيس جاذبية القمر والمجال المغناطيسي لعلامات الشذوذ. قد تكون هذه إشارة إلى النشاط البركاني تحت السطحي الذي تنبأ به هذا البحث الجديد ، خاصة حول القطبين. لكي نكون منصفين ، فإنمجز أو مقلمةلم يتم تصميم المسبار لعلم الأحياء الفلكي ، وهو مجال بحث متعدد التخصصات يدرس الظروف المرتبطة بالحياة على أجسام خارج كوكب الأرض.
ومع ذلك ، فإن الاستطلاع التفصيلي لليوروبا سيسمح لعلماء الأحياء الفلكية بوضع قيود أكثر صرامة على قابلية يوروبا للسكن. قال روبرت بابالاردو ، عالم المشروع فيأوروبا كليبرمهمة في NASA JPL. 'قد نكون قادرين على اختبار ذلك باستخدام قياسات الجاذبية والتركيب المخطط لها في Europa Clipper ، وهو احتمال مثير للاهتمام.'
إلى جانب تضييق نطاق البحث عن حياة خارج كوكب الأرض ، فإن فهم قابلية أوروبا للسكن سيساعد العلماء على فهم كيفية تطور الحياة على الأرض بشكل أفضل. إرسال بعثات مماثلة إلى 'عوالم المحيطات' الأخرى مثل جانيميد ، وتيتان ، وإنسيلادوس ، وتريتون ، من المرجح أن تسفر عن رؤى قيّمة بنفس القدر حول ما إذا كانت قادرة على دعم الحياة أم لا. بالإضافة إلى معالجة لغز أصول الحياة ، يمكن أن تشير هذه البيانات أيضًا إلى الطريق نحو الحياة على الكواكب خارج المجموعة الشمسية.
من تعرف؟ قد يكون من الجيد جدًا أن 'عوالم المحيط' (وليس الكواكب الصخرية) هي أفضل مكان للبحث عن الحياة في الكون.
قراءة متعمقة: ناسا و رسائل العلوم الجيوفيزيائية
