إنسيلادوس: أفضل أمل حتى الآن للحياة خارج كوكب الأرض
عندما حلقت المركبة الفضائية كاسيني (التي أطلقت في 15 أكتوبر 1997) على بعد 175 كم (109 أميال) من إنسيلادوس في يوليو 2005 ، كان لا بد من التخلص من كل ما يعتقد أنه معروف عن قمر زحل. مع الاكتشاف غير المتوقع لسخان مائي ضخم والوجود الكثيف لبخار الماء في غلافه الجوي ، أصبح القمر الصناعي الذي كان يعتقد سابقا أنه صغير "ميت" (بمعنى عدم وجود نشاط جيولوجي) أفضل أمل حتى الآن للعثور على حياة خارج كوكب الأرض.
على الرغم من أن كل شيء يجب أن يكون في مكانه الصحيح لدعم وجود الحياة - الماء ، "مصدر حرارة مناسب ، مغذيات كيميائية مناسبة ، وظروف بيئية دقيقة كونها تؤدي إلى التفاعلات الكيميائية اللازمة ..."[1] .
قال الدكتور روبرت براون ، عالم الكواكب في جامعة أريزونا وعالم كبير يعمل في مشروع كاسيني "لمؤتمر كبير في فيينا ، النمسا بأن إنسيلادوس يحتوي على... مكونات الحياة". [2]
التاريخ والوصف:
إنسيلادوس الذي اكتشفه في 28 أغسطس 1789 عالم الفلك البريطاني المولود في ألمانيا السير ويليام هيرشل (1738-1822) ، الذي اشتهر باكتشافه لأورانوس ، هو سادس أكبر قمر لزحل ، ويبلغ متوسط قطره 504 كم (313 ميلا) ، أي ما يقرب من سبع مرات أصغر من قمر الأرض. يدور حول زحل "على مسافة 238,000 كم (147,886 ميل) من مركز الكوكب و 180,000 كم (111,847 ميل) من سطحه، بين مدارات ميماس وتيثيس (قمرين زحليين آخرين)، يدور "بشكل متزامن ... إبقاء وجه واحد موجها نحو زحل" ويكمل كل ثورة في 32.9 ساعة. [3]استنادا إلى النتائج التي توصل إليها كاسيني، يتكون إنسيلادوس من نواة تحتوي على نسبة أعلى من الحديد (FE) والسيليكات (مركب يتكون من السيليكون (Si) والأكسجين (O)، ومعدن واحد أو أكثر، وربما يتواجد الهيدروجين (H)) التي خضعت لمزيد من التسخين والاضمحلال الإشعاعي كغيره من الأجزاء الداخلية من أقمار زحل الجليدية الأخرى متوسطة الحجم.
إنسيلادوس لديه حقل جاذبية خفيف، ينتج عنه كثافة قدرها 1.61 غرام لكل سنتيمتر مكعب.
على الرغم من أنه معروف بإكتشافه منذ ما يقرب من قرنين من الزمان ، إلا أن إنسيلادوس ، "واحد من ثلاثة أجسام خارجية فقط في النظام الشمسي (إلى جانب قمر المشتري Io وقمر نبتون تريتون) حيث تم رصد ثوران نشط" ظل مجرد بقعة حتى برنامج Voyager. عندما حلقت Voyager فوياجر الأولى على بعد 202,000 كم (125,517 ميلا) من إنسيلادوس في 12 نوفمبر 1980، كشفت عن "سطح عاكس للغاية خال من الحفر الارتطامية، مما يدل على ان سطحه قريب العهد".
وكشفت Voyager فوياجر الثانية ، التي حلقت على بعد 87،010 كم (54،065 ميلا) من إنسيلادوس في 26 أغسطس 1981 عن سطح متنوع - بعضها أقدم وحفر بشدة (منطقة خط العرض الشمالي من المتوسط إلى المرتفع) ، والبعض الآخر حفر قليلا (بالقرب من خط الاستواء) والباقي سلس وشاب بشكل عام. [4]
كشفت تحليق كاسيني في 17 فبراير و 9 مارس و 14 يوليو 2005 عن سطح إنسيلادوس بمزيد من التفصيل. "تم حل السهول الملساء في مناطق خالية نسبيا من الحفر مليئة بالعديد من التلال الصغيرة والندوب. ... تم العثور على العديد من الشقوق (ربما بسبب تراكم الضغط من فرط درجة الحرارة بين سطح القمر الدافئ تحت السطح والسطح المتجمد والبيئة الخارجية داخل التضاريس القديمة ذات الحفر ...
وتم اكتشاف العديد من التضاريس الشابة الإضافية مثل التي موجودة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر ، بما في ذلك، البقع الداكنة المثيرة للاهتمام التي يبلغ عرضها 125 و750 مترا (410 و2461 قدما)، والتي يبدو أنها تسير بالتوازي مع الشقوق الضيقة ويعتقد أنها حفر انهيار مليئة بالجليد الأزرق السميك. كما صورت كاسيني السهول الملساء للقمر (سرانديب بلانيتيا وديار بلانيتيا) مما أدى إلى تقدير أن هذه التضاريس يتراوح عمرها بين 170 مليون إلى 3.7 مليار سنة، فضلا عن مساحة السطح المواجهة لزحل، والتي وجد أنها "مغطاة بالعديد من مجموعات عبور للجليد والأحواض والتلال، والقطب الجنوبي النشط جيولوجيا. التي كشفت عن وجود سخان نشط تضيف مياهه المتدفقة إلى الحلقة الإلكترونية لزحل، و"منطقة مميزة مشوهة تكتونيا يقدر عمرها بين 10 إلى 100 مليون سنة تصل من الشمال حتى خط عرض 60 درجة جنوبا، مغطاة بالشقوق والتلال التكتونية بما في ذلك أربعة شقوق من هذا القبيل تحدها من كل جانب تلال تسمى "خطوط النمر" مغطاة بالجليد وحتى الصخور التي يتراوح عرضها من 10 إلى 100 متر (33 إلى 328 قدما) ، والتي يبدو أن عمرها أقل من 1000 عام]." [5]
اكتشاف البركان المبرد ("ثوران الماء و / أو غيرها من المواد السائلة أو المتطايرة في مرحلة البخار ، إلى جانب شظايا صلبة مدفوعة بالغاز على سطح الكوكب أو القمر( انسيلادوس) بسبب التسخين الداخلي")[6] في القطب الجنوبي لإنسيلادوس ، حيث يتدفق السخان الماء والمواد المتطايرة الأخرى من صخور السيليكات ، إلى جانب وجود غلاف جوي غير ثابت (الأكثر سمكا حول القطب الجنوبي) ويتكون بشكل رئيسي من بخار الماء (H2O) (91٪) إلى جانب كميات أصغر من النيتروجين الجزيئي (N) (4٪) وثاني أكسيد الكربون (CO2) (3.2٪) والميثان (CH4) (1.7٪) ويوفر أكبر أمل لوجود حياة في مكان ما على سطح القمر أو تحته على الرغم من متوسط درجة حرارة السطح حوالي -325 درجة فهرنهايت.
السخانات المائية في إنسيلادوس:
عندما حلقت كاسيني فوق إنسيلادوس في نوفمبر 2005 ، أكدت اكتشاف 16 يناير 2005 للعديد من النفاثات الشبيهة بالسخان من جزيئات الماء والجليد (تم تحديد التركيب خلال تحليق يوليو 2005 عندما طارت كاسيني مباشرة عبر العمود) ، وحلقت فوق أعداد متعددة من الشقوق أو الفتحات ("خطوط النمر") في القشرة الجليدية للقمر( انسيلادوس).استنادا إلى "التحليل المشترك للتصوير وقياس الطيف الكتلي وبيانات الغلاف المغناطيسي" ، من المحتمل أن أعمدة إنسيلادوس من جزيئات الماء والجليد تنبعث من "غرف تحت السطح المضغوطة تقع على بعد أقل من 100 متر (328 قدما) تحت سطح القمر الجليدي الذي يتكون من مياه نقية قريبة يتم تسخينها إلى حوالي 26 درجة -32 درجة فهرنهايت قبل القذف بها، على غرار السخانات الموجودة على الأرض. [7]
وجاء تأكيد آخر على أن الماء سائل تحت السطح من تحليل أجرته كاسيني على الجليد المحيط بكسور "شريط النمر". "كان هذا الجليد غير متبلور وخاليا من الحفر تقريبا ، مما يشير إلى أنه ارتفع مؤخرا نسبيا." [8]
علاوة على ذلك، وبسبب غياب الأمونيا (NH3)، والتي يمكن أن تكون بمثابة مضاد لتجمد المياه، فمن المحتمل أيضا أن يتم تسخين المياه تحت سطح القمر عن طريق المد والجزر الذي ينشأ بسبب قوى الاحتكاك الناشئة عن الانثناء أو التحول الناجم عن سحب الجاذبية لزحل، 2: 1 "متوسط الرنين المداري للحركة مع Dione ديون،"[9] وهو قمر قريب، مما يعني أن إنسيلادوس يكمل مدارين من زحل لكل واحد بواسطة ديون، وبدرجة أقل ، فإن سحب الجاذبية من Tethys ، وهو قمر آخر قريب) أو مصدر إشعاعي (ناتج عن النشاط الإشعاعي أو التحول الإشعاعي) ، نظرا لأن درجة حرارة القطب الجنوبي ل Enceladus تبلغ حوالي -177 درجة فهرنهايت مقابل المتجمد -298 درجة إلى -325 درجة فهرنهايت لمعظم بقية سطح القمر ولأن جزيئات الماء والجليد يجب أن "يكون لها كثافة معينة ... وهذا يعني درجات حرارة دافئة بشكل مدهش" ليتم حملها عاليا. [10]
والفرق كبير جدا بحيث لا يمكن تفسيره بالتسخين الشمسي لأن سطح إنسيلادوس الجليدي يعكس أكثر من 90٪ من طاقة الشمس الضعيفة مرة أخرى إلى الفضاء. وبناء على ذلك، فإن القمر "لديه أعلى بياض (نسبة الضوء المنعكس إلى الضوء الساقط) من أي جسم في النظام الشمسي" بقياس >0.9. [11]
وفقا لبحث قدم في مؤتمر الاتحاد الأوروبي لعلوم الأرض (EGU) في أبريل 2006 ، قد يكون قلب إنسيلادوس من الصخور المنصهرة بدرجة 2060 درجة فهرنهايت مما يعزز النظرية القائلة بأن النشاط الجيولوجي للقمر تغذيه مصادر المد والجزر والإشعاع.
أشكال الحياة المحتملة على إنسيلادوس
إذا وجدت الحياة على إنسيلادوس ، فمن المحتمل أن تكون في شكل ميكروبات بسيطة للغاية يمكن أن توجد في بيئات قاسية ، تبدو غير صالحة للسكن طالما أن العناصر الغذائية الكيميائية والجزيئات الحيوية مثل الأحماض الأمينية ومصدر الطاقة والمياه السائلة موجودة ، وهو ما يبدو أنه الحال عندما يتعلق الأمر بالغرف المضغوطة التي توفر الانحباس الحراري الأرضي للقمر.قضية الحياة المحتملة خارج كوكب الأرض:
Ingredients For Life:هناك مكونان مهمان للحياة هما الماء (H2O) ومصدر الطاقة (على الرغم من أنه وجد أنه غير ضروري لبعض محبي التبريد الكيميائيين) لتغذية واستدامة عملية التمثيل الغذائي للكائن الحي.
كلاهما موجود في Eceladus. حيث تجري رواسب من المياه السائلة تحت سطح القمر بينما يتم تغطية حوالي 99.9٪ من تضاريسه بجليد مائي (H2O) يتم تحديثه باستمرار بواسطة السخانات التي تمطر كجزيئات الجليد والثلوج. وفي الوقت نفسه،و توفر الطائرات الحرارية المائية التي تشغل سخانات إنسيلادوس موطنا مثاليا للكائنات الحية الدقيقة بنفس الطريقة التي تعمل بها الفتحات الحرارية المائية في المياه العميقة وحديقة peptide الوطنية على الأرض Yellowstone National Park’s hydrotherma .
المكون الثالث هو النيتروجين ، الموجود على إنسيلادوس وفي غلافه الجوي. "النيتروجين هو عنصر أساسي من الأحماض الأمينية ("المركبات العضوية التي تحتوي على مجموعة أمينية (NH2) ، ومجموعة حمض كربوكسيل (COOH) ، وأي من المجموعات الجانبية المختلفة ، وخاصة أي من المركبات العشرين التي لها الصيغة الأساسية NH2CHRCOOH ، والتي ترتبط معا بواسطة روابط peptide البيد لتشكيل البروتينات أو التي تعمل كرسل كيميائي وكوسيطات في عملية التمثيل الغذائي") ، يشار إليها عادة باسم اللبنات الأساسية للحياة) والأحماض النووية ("المركبات المعقدة الموجودة في جميع الخلايا الحية والفيروسات ، والتي تتكون من البيورينات والبيريميدين والكربوهيدرات وحمض الفوسفوريك. الأحماض النووية في شكل الحمض النووي والحمض النووي الريبي كالذي يتحكم في الوظيفة الخلوية والوراثة"). [12]
العنصر الرابع هو وجود مركبات عضوية ، مواد تتكون من الكربون (C) ، العنصر المميز للحياة. واستنادا إلى تحليق كاسيني، تم الكشف عن وجود مركبات عضوية بسيطة على طول كسور "شريط النمر" وفي أعمدة الماء وبلورات الجليد المتدفقة من سخانات القمر. كميات صغيرة من الميثان (C
علم الاحياء الفلكي
علم الأحياء الفلكي Astrobiology
ويعرف كذلك بأسم علم الفلك الخارجي هو دراسة الأصول الأولى والتوزع والتطور للحياة الفلكية .
هذه الدراسة متعددة المشارب والمباحث و تضم البحث عن بيئات مناسبة للحياة في المجموعة الشمسية والكواكب القابلة للعيش خارج اطار المجموعة الشمسية.
والبحث عن أدلة على تطور الحياة من الجماد والحياة على المريخ وعلى الأجرام المتنوعة الأخرى في مجموعتنا الشمسية والأبحاث العلمية والمعملية والحقلية في الأصول والتصور المبكر للحياة على وجه الارض، ودراسات احتمالات التكيف للحياة مع وجود التهديدات على الأرض وفي الفضاء الخارجي.
تعليقات