تم اكتشاف عنصر أساسي للحياة على أحد أقمار زحل ، مما أثار الآمال في العثور على ميكروبات فضائية

إنسيلادوس هو القمر الصغير لكوكب زحل الذي يبدو أنه يمتلك كل شيء. سطحه الجليدي منحوت بشكل معقد من خلال العمليات الجيولوجية الجارية. تغطي قوقعته الجليدية محيطًا سائلًا داخليًا. هناك ، تتسرب المياه الدافئة المشحونة كيميائيًا من اللب الصخري إلى قاع المحيط – مما يوفر غذاءً للحياة الميكروبية.

الآن ، كشفت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature عن المزيد من الأدلة. إنه يقدم الدليل الأول على أن محيط إنسيلادوس يحتوي على عنصر الفوسفور ، وهو عنصر ضروري للحياة.

عثرت المركبة الفضائية كاسيني ، التي عملت في مدار حول زحل 2004-17 بواسطة وكالة الفضاء الأوروبية (ناسا) ووكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) ، على أعمدة من جزيئات الجليد تنفث من الشقوق. تخترق هذه القشرة الجليدية مباشرة بحيث تتعرض مياه المحيط في قاع كل صدع لفراغ الفضاء ، حيث يؤدي عدم وجود ضغط محاصر إلى فقاعات وتبخر على شكل أعمدة.

قدمت هذه الأعمدة عينات من الرذاذ من المحيط الداخلي للقمر إنسيلادوس تم جمعها لتحليلها بواسطة كاسيني خلال عدة رحلات جوية قريبة – وهي مكافأة لم تكن متوقعة عندما تم التخطيط للمهمة في البداية.

أظهرت الجسيمات التي تم تحليلها خلال هذه الممرات القصيرة عبر الأعمدة أن الجليد ملوث بآثار جزيئات عضوية بسيطة بالإضافة إلى جزيئات الهيدروجين وجزيئات السيليكا الدقيقة. مجتمعة ، تشير هذه إلى أن التفاعلات الكيميائية بين الماء والصخور الدافئة تحدث في قاع المحيط ، على الأرجح في “الفتحات الحرارية المائية” (شق يطلق مياه ساخنة) مماثلة لتلك الموجودة على الأرض.

هذا مهم. وهذا يعني أن إنسيلادوس يحتوي على جميع مكونات الحياة الميكروبية للحفاظ على نفسه (في حالة عدم وجود ضوء الشمس). إنه في الواقع المكان الذي يُعتقد على الأرجح أنه ساعد على بدء الحياة على الأرض. إذا حدث ذلك على الأرض ، فقد يحدث داخل إنسيلادوس أيضًا.

رابط مفقود

تتطلب كل أشكال الحياة على الأرض ستة عناصر أساسية: الكربون ، والهيدروجين ، والنيتروجين ، والأكسجين ، والفوسفور ، والكبريت – المعروفة مجتمعة بالاختصار الذي نادرًا ما يُنطق CHNOPS. تم اكتشاف خمسة من هذه العناصر الأساسية الستة في عينات عمود إنسيلادوس منذ عدة سنوات ، ولكن لم يتم العثور على الفوسفور مطلقًا.

يعتبر الفوسفور مكونًا حيويًا ، لأنه ضروري لمجموعات الفوسفات (الفوسفور بالإضافة إلى الأكسجين) التي تربط سلاسل طويلة من الأحماض النووية مثل DNA و RNA التي تخزن المعلومات الجينية. كما أنه يسمح للخلايا بتخزين الطاقة عن طريق جزيئات مثل أدينوسيد ثلاثي الفوسفات (ATP اختصارًا).

بالطبع ، لا نعرف على وجه اليقين أن الحياة داخل إنسيلادوس (إن وجدت) مضطرة لاستخدام الأحماض النووية أو ATP. ومع ذلك ، نظرًا لأن وجود الفوسفور ضروري للحياة كما نعرفها ، فإنه يجعل من إنسيلادوس احتمالًا أكثر احتمالية الآن بعد أن تأكدنا من توفر ما يكفي من الفوسفور هناك.

جمع الحكيم

وجد الفريق فوسفور إنسيلادوس من خلال تجنب البيانات المزدحمة التي تم جمعها خلال الزووم السريعة المحمومة لكاسيني عبر الأعمدة. بدلاً من ذلك ، قاموا بتفتيش البيانات المتناثرة المتراكمة بطريقة أكثر راحة من قبل محلل الغبار الكوني التابع لكاسيني خلال 15 فترة بين عامي 2004 و 2008 بينما كانت كاسيني تسافر داخل إحدى حلقات زحل: “الحلقة الإلكترونية”. يسافر إنسيلادوس على طول هذا الطوق أثناء دورانه.

يبلغ سمك الطوق الإلكتروني الدائري أكثر من 2000 كيلومتر. حوالي 30٪ من جزيئات الجليد المنبعثة من أعمدة إنسيلادوس ينتهي بها المطاف هناك ، كما يتضح من صورة حديثة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، وهو الدليل الوحيد لدينا على أن الأعمدة كانت لا تزال نشطة بعد خمس سنوات من نهاية كاسيني. مهمة.

بالفرز من خلال تحليلات ما يقرب من ألف جسيم جليدي ، والتي يعتقد أنها تمثل رذاذًا متجمدًا من إنسيلادوس ، وجد الباحثون تسعة منها تحتوي على الفوسفات. قد يبدو هذا وكأنه مسافة ضئيلة ، لكن يكفي إثبات أن إنسيلادوس يحتوي على ما يكفي من الفوسفور المذاب في محيطه للسماح بسير الحياة هناك.

في الواقع ، تشير التجارب المعملية اللاحقة إلى أن تركيز الفوسفور المذاب في مياه محيط إنسيلادوس قد يكون أكبر بمئات المرات مما هو عليه في محيطات الأرض.

يجادل الفريق بأن النتائج التي توصلوا إليها والنمذجة المرتبطة بها تجعل من المحتمل أن يكون أي قمر جليدي ينمو بعيدًا عن الشمس أكثر من “خط ثلج ثاني أكسيد الكربون” في النظام الشمسي – وهو موقع كانت درجات الحرارة فيه أثناء تكوين الكواكب منخفضة بما يكفي ليصبح ثاني أكسيد الكربون جليدًا – من المحتمل أن تحتوي على نسبة وفيرة من الفوسفور. يتم استيفاء هذا الشرط بالنسبة للأقمار الجليدية في زحل وما بعده ، ولكن ليس في كوكب المشتري.

المسافة التي يبعدها المشتري عن الشمس تجعله وراء “خط الجليد المائي” (حيث يتحول الماء إلى جليد) ، ولكنه قريب جدًا من الشمس ، وبالتالي فهو دافئ جدًا بحيث لا يمكن أن يكون بعيدًا عن خط ثلوج ثاني أكسيد الكربون.

إذن ، أين يترك هذا قمر المشتري يوروبا ، هدفًا للمهمات التي من المقرر أن تصل بعد حوالي عشر سنوات من الآن؟

تم الترويج لهذا القمر على نطاق واسع على أنه يحتمل أن يكون قادرًا على دعم محيط حيوي أكثر ازدهارًا من إنسيلادوس بسبب حجمه الأكبر ومخزون أكبر من الطاقة الكيميائية في باطنه الصخري. لا يزال الفريق الذي يقف وراء الدراسة متحفظًا بشأن هذا ، لكن نماذجهم تشير إلى أن تركيز الفوسفات في المحيط الداخلي لأوروبا يقل بنحو ألف مرة عن تركيزه في إنسيلادوس.

بالنسبة لي ، هذا لا يغير قواعد اللعبة ، ويجب أن نستمر في توقع أن تكون أوروبا صالحة للسكن. ولكن سيكون من المطمئن العثور على دليل على وجود الفوسفور هناك أيضًا.

اقرأ المزيد: الكيمياء التي يمكن أن تغذي الحياة داخل قمر زحل إنسيلادوس: تقدم الدراسة فكرة قبل الطيران فوق