لأول مرة ، وجد علماء الفلك جزيئات داعمة للحياة تسمى الفوسفات على سطح إنسيلادوس

أصبح البحث عن ظروف صالحة للسكن خارج الأرض أكثر إثارة للاهتمام مع اكتشاف الفوسفور المتاح بيولوجيًا من أحد أقمار زحل. الفوسفور هو الأكثر مراوغة من بين العناصر الستة الحاسمة اللازمة للحياة.

في بحث نُشر اليوم في دورية Nature ، تم استخدام البيانات من المركبة الفضائية كاسيني للعثور على مركبات الفوسفور التي تسمى الفوسفات في الحلقة E لزحل – إحدى الحلقات الخارجية الخافتة للكوكب.

من المحتمل أن هذه المركبات جاءت من أعمدة بركان الجليد (البركان الجليدي) من المحيط المائي تحت سطح الأرض على قمر زحل إنسيلادوس.

قمر مشهور

بدا إنسيلادوس كقمر نموذجي لكوكب زحل حتى جاءت المركبة الفضائية كاسيني لتلقي نظرة فاحصة. عند وصولها إلى زحل في عام 2005 ، قامت كاسيني باكتشافات بعد اكتشافها والتي قادت القمر إنسيلادوس إلى أحد أفضل الأماكن للبحث عن الحياة خارج الأرض.

على وجه الخصوص ، علمنا أن القمر إنسيلادوس لديه محيط مائي سائل تحت سطحه الجليدي ، يتم تسخينه عن طريق تأثير المد والجاذبية – وهو نوع من التأثير الذي ينتج المد والجزر في المحيطات على الأرض.

هذه البيئة تشبه إلى حد كبير الفتحات المائية الحرارية التي يعتقد البعض أنها المكان الذي ربما نشأت فيه الحياة على الأرض. تستضيف هذه الفتحات بالتأكيد الحياة على الأرض اليوم.

تعتمد معظم الحياة على الأرض في النهاية على التمثيل الضوئي – توليد الطاقة من ضوء الشمس. وفي الوقت نفسه ، فإن مصدر الطاقة النهائي لأي حياة على إنسيلادوس هو جاذبية زحل التي تنتج مدًا أقوى بكثير مما ينتج عن القمر على الأرض ، مما يسمح بوجود محيط من الماء السائل على الرغم من البرودة الشديدة لسطح القشرة الجليدية التي تبلغ 200 درجة مئوية.

أخذ العينات بسهولة

أُطلق على أعمدة إنسيلادوس اسم “gimme” للجهود المبذولة لأخذ عينات من محيطات العوالم الغريبة. لن يحتاج المرء إلى الهبوط لجمع عينة ، أو إطلاقها لإعادتها للتحليل.

تتمثل الطريقة الواضحة لأخذ عينات من بركان الجليد في الطيران عبره ببساطة. ومع ذلك ، هذا أمر صعب لأن السرعة التي يواجه بها مسبار الفضاء العمود من المحتمل أن تقتل معظم المواد العضوية.

بدلاً من ذلك ، فإن أسهل طريقة هي فحص تراكم المواد المقذوفة من إنسيلادوس في الحلقة E الخاصة بزحل ، وهو ما فعله الفريق في هذه الدراسة الأخيرة.

باستخدام هذا النهج ، اكتشف الباحثون سابقًا جزيئات عضوية معقدة قادمة من إنسيلادوس. أكدت هذه النتائج أن البيئة المائية على القمر إنسيلادوس تدعم الكيمياء المعقدة التي تشمل النيتروجين والأكسجين.

ومع ذلك ، حتى الآن لم نكن نعلم بوجود الفوسفور على القمر إنسيلادوس. في العديد من البيئات يتم قفل هذا العنصر في الصخور.

عنصر حاسم

يشير اكتشاف الفوسفات في الحلقة E لزحل إلى أن الفوسفات يمكن أن يكون متاحًا داخل محيطات إنسيلادوس بتركيز أعلى 100 مرة من تركيزه في محيطات الأرض.

الفوسفور مهم للحياة كما نعرفها ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنه لبنة أساسية في الحمض النووي والجزيئات الأساسية لجميع أشكال الحياة على الأرض. الفوسفات حيوي أيضًا لعدد من عمليات التمثيل الغذائي الأخرى في جميع أشكال الحياة.

تم اكتشاف العديد من المكونات الأساسية اللازمة لظهور الحياة كما نعرفها على إنسيلادوس. هذا يضعه في أو بالقرب من أعلى قوائم الأماكن للبحث عن الحياة خارج الأرض في نظامنا الشمسي.

اقرأ المزيد: لا يزال البشر يبحثون عن كائنات فضائية. إليك كيف يبحث علماء الفلك عن الحياة خارج الأرض

ومع ذلك ، فإن هذا الاكتشاف ليس سوى بداية القصة. لكي يشكل الفوسفات روابط مع الكربون – يوجد هذا النوع من الروابط في العمود الفقري للحمض النووي – نحتاج إلى كيمياء متخصصة تعتمد بشكل كبير على البيئة.

سنحتاج إلى مزيد من الدراسة للكيمياء داخل وتحت قشرة إنسيلادوس. لكن الاكتشاف المستقبلي لمركبات الفوسفات العضوية سيكون مثيرًا للاهتمام بشكل خاص لإمكانية الحياة في محيطات القمر.

لا “بندقية تدخين”

يذكرنا هذا البحث بالاكتشاف المبلغ عنه للفوسفين على كوكب الزهرة في سبتمبر 2020 ، والذي شككت الأدلة اللاحقة عليه.

ومع ذلك ، فإن طريقة الكشف مختلفة تمامًا. تم اقتراح وجود الفوسفين على كوكب الزهرة من خلال مراقبة الغلاف الجوي من الأرض. تم الكشف عن الفوسفات في هذه الدراسة باستخدام أداة تدور حول زحل تسمى مطياف الكتلة ، والتي تقيس كتلة المركبات الفردية الموجودة في جليد الحلقة E.

للتحقق من التحليل ، ابتكر المؤلفون حلاً مائيًا على الأرض مشابهًا جدًا لمحيط إنسيلادوس المتوقع.

ومع ذلك ، فإن كلتا طريقتين الكشف تحملان خطر الخطأ في تحديد الهوية ، حيث يكون جزيء مختلف ليس الفوسفين مسؤولاً في الواقع عن النتيجة.

سيكون من الرائع أن يكون لديك “مسدس دخان” للحياة خارج الأرض ، ولكن من الناحية الواقعية سيكون هناك القليل من الأدلة التي تنمو كلما اكتشفنا المزيد عن هذه البيئات.

الدراسة المنشورة اليوم هي دليل آخر يدعم حقيقة أن إنسيلادوس قد يكون موقعًا رائعًا في بحثنا عن حياة خارج كوكب الأرض.

شكر وتقدير: نشكر البروفيسور ستيف بينر من مؤسسة التطور الجزيئي التطبيقي على رؤيته وإسهاماته في هذه المقالة.