11:00 م


السبت 31 أغسطس 2024

الماء هو الحياة، على الأقل كما نعرفها. كل أشكال الحياة على الأرض تستخدم الماء السائل، ويعتقد الباحثون الذين يدرسون أصل الحياة أن الكيمياء المعقدة للحياة ربما بدأت إما في بركة دافئة على سطح الأرض أو بالقرب من فتحة محيطية في أعماق البحار.
لذلك، يهتم علماء الفلك بشكل خاص بالأماكن خارج كوكب الأرض التي تحتوي على ماء سائل.
في حين أن الأرض بها محيطات سائلة على سطحها، فإن 0.2% فقط من كتلة الأرض عبارة عن ماء. وعلى النقيض من ذلك، قد تحتوي بعض الكواكب والأقمار على ما يصل إلى 50% من الماء، ما يعني أنها قد تحتوي على محيطات يبلغ عمقها مئات أو حتى آلاف الكيلومترات.
دعونا نغوص في بعض العوالم المائية الواعدة بالحياة في نظامنا الشمسي وخارجه، وفقا لمجلة لايف ساينس.

قمر المشتري أوروبا

أدرك العلماء لأول مرة أن قمر المشتري أوروبا ربما يمتلك محيطًا سائلًا تحت سطحه الجليدي أثناء مهمة جاليليو التابعة لوكالة ناسا، والتي أطلقت في عام 1989. لمدة 8 سنوات تقريبًا، دارت مركبة جاليليو حول المشتري، حيث لاحظت التفاعلات بين أوروبا والمجال المغناطيسي للمشتري والتي أشارت إلى وجود الماء داخل القمر.
ستسافر مهمة يوروبا كليبر إلى قمر المشتري لتحديد ما إذا كان صالحًا للسكن. إنها المرة الأولى التي تسافر فيها مركبة فضائية إلى عالم مائي. يهتم الباحثون بشكل خاص باختلاط الماء والصخور في أعماق أوروبا، حيث قد تكون العناصر الغذائية والمواد الكيميائية قادرة على دعم الحياة الميكروبية على غرار الطريقة التي تستضيف بها مواقع تنفيس المحيطات الحياة على الأرض.

كاليستو قمر المشتري

كاليستو، ثاني أكبر قمر للمشتري، قد يكون موطنًا لمحيط سائل تحت السطح. يتمتع كاليستو بأكبر سطح مليء بالحفر في النظام الشمسي، ما يشير إلى أن القمر ليس لديه أي عمليات جيولوجية أو تجوية. ومع ذلك، على عمق حوالي (250 كيلومترًا) تحت السطح، قد يتفاعل محيط مالح مع طبقة من الصخور، ما قد يسهل الظروف الصالحة للسكن في أعماق القمر. تم اكتشاف الأكسجين أيضًا في الغلاف الخارجي لكاليستو، وتحديدا في المنطقة العليا من الغلاف الجوي الرقيق للقمر.

جانيميد أكبر أقمار المشتري

في عام 2015، وجد العلماء باستخدام تلسكوب هابل الفضائي أن أكبر أقمار المشتري، جانيميد، يمتلك أيضًا محيطًا داخليًا من الماء السائل. يمتلك جانيميد مجاله المغناطيسي الخاص، والذي يولد الشفق القطبي عند أقطابه المغناطيسية. أظهرت ملاحظات الشفق القطبي لجانيميد أن المحيط الداخلي من الماء السائل من المحتمل أن يقمع اهتزاز المجال المغناطيسي لجانيميد أثناء تفاعله مع المجال المغناطيسي للمشتري.
يُعتقد أن محيط جانيميد يبلغ سمكه (100 كيلومتر)، وهو أعمق من محيط الأرض بحوالي 10 مرات. من المحتمل أن يكون جانيميد والأقمار الجليلية الأخرى قد تشكلت من مواد مماثلة كانت تحيط بالمشتري خلال المراحل المبكرة من النظام الشمسي، وهو ما يفسر سبب احتواء كل قمر على نسبة عالية نسبيًا من الماء.

إنسيلادوس قمر زحل

إنسيلادوس – قمر زحل الجليدي الصغير – هو أحد أكثر الأماكن المثيرة التي اكتشف فيها علماء الكواكب وجود الماء في النظام الشمسي. وذلك لأن السخانات الجليدية على سطح إنسيلادوس تنفث الماء والجليد في الفضاء، ما يوفر وسيلة للباحثين لأخذ عينات مباشرة من المواد من داخل القمر.
تنطلق هذه المياه والجليد من محيط داخلي، وفي عام 2005، اكتشفت مركبة كاسيني الفضائية أن هذه المواد تتدفق من سطح القمر بسرعة تقارب (1300 كم / ساعة). يُعتقد أيضًا أن الفتحات الدافئة تزود محيط القمر بالمعادن والمغذيات التي تعد ضرورية للحياة.

تيتان أكبر أقمر زحل

تيتان، أكبر أقمار زحل، لا يشبه أي شيء آخر في النظام الشمسي. سطحه مغطى بالبحيرات والأنهار والبحار والسحب والأمطار المكونة من الهيدروكربونات الميثان والإيثان. يُعتقد أن تيتان يحتوي تحت قشرته الجليدية على محيط داخلي من الماء السائل، والذي قد يكون موطنًا للحياة. كما قد يستضيف سطحه أشكال حياة مختلفة تمامًا عن أي شيء على الأرض، حيث قد تستخدم مسارات كيميائية مختلفة لتوليد الطاقة.
على الرغم من أن التركيب الكيميائي لتيتان مختلف تمامًا عن الأرض، إلا أن هذا القمر الكبير يتميز بخصائص مرتبطة بصلاحية السكنى، مثل الغلاف الجوي الكثيف والعمليات الجيولوجية والعوامل الجوية الديناميكية.

الكوكب الخارجي TOI-1452 B

في عام 2022، باستخدام بيانات من قمر ناسا الفضائي لمسح الكواكب الخارجية العابرة، اكتشف فريق دولي من الباحثين الكوكب الخارجي TOI-1452 b. ويُصنف على أنه كوكب عملاق، فهو أكبر بخمس مرات من الأرض، وقد تشير كثافته إلى أن نسبة كبيرة من الكوكب – ربما 30٪ – تتكون من الماء.
TOI-1452 b، الذي يبعد حوالي 100 سنة ضوئية عن الأرض، هو مرشح رئيسي لمزيد من الملاحظات باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST).

الكوكب الخارجي LHS-1140 B

في يوليو 2024، لاحظ الباحثون باستخدام تلسكوب جيمس ويب وجود غلاف جوي على الكوكب الخارجي LHS-1140 b، والذي قد يدعم محيطًا سائلًا على سطحه. يدور الكوكب حول نجم قزم أحمر أصغر بخمس مرات من الشمس ويقع على بعد 48 سنة ضوئية من الأرض.
أشارت بيانات أخرى من تلسكوب جيمس ويب إلى أن الكوكب قد يتكون من 10% إلى 20% من الماء السائل. يدور LHS-1140 b بطريقة تجعل نفس الجانب يواجه نجمه دائمًا. بالإضافة إلى ذلك، اقترحت النماذج الحالية أن الكوكب قد يكون كرة ثلجية عملاقة، ما يعني أنه قد يكون هناك محيط “عين الثور” على الجانب الذي يواجه نجمه دائمًا.

كوكب كبلر-138 سي و د

يدور عالمان مائيان محتملان، كبلر-138 سي وكبلر-138 د، حول نجم قزم أحمر يبعد 218 سنة ضوئية عن نظامنا الشمسي. في عام 2022، وجد الباحثون أن الكثافة الظاهرية للكواكب تشير إلى أن هذين العالمين قد يتكونان من نسبة عالية من الماء.
يعتقد الباحثون أن ما يصل إلى نصف المواد التي تتكون منها هذه الكواكب يجب أن تكون أخف من الصخور ولكنها أثقل من الهيدروجين أو الهيليوم. المكون الأكثر شيوعًا في الكون والذي يتوافق مع هذه المعايير هو الماء.

كوكب HAT-P-11 B

في عام 2014، اكتشف علماء الفلك بخار الماء على كوكب بحجم نبتون يبعد عن الأرض 124 سنة ضوئية. يقع الكوكب الخارجي، المسمى HAT-P-11 b، بالقرب من نجمه الأم، ويستغرق 5 أيام فقط لإتمام مداره الكامل. إنه عالم حارق، حيث ترتفع درجات حرارة سطحه إلى أكثر من (530 درجة مئوية)، ويُعتقد أنه يضم نواة صخرية وجو غازي وبخار ماء غني بالهيدروجين.
اكتشف الباحثون الماء في الغلاف الجوي لكوكب HAT-P-11 b باستخدام طريقة تسمى مطيافية النقل. عندما يمر كوكب خارجي بنجمه المضيف من وجهة نظرنا، فإن ضوء النجم يسافر عبر الغلاف الجوي للكوكب الخارجي. تمتص الجسيمات الجوية المختلفة بعض ضوء النجم عند أطوال موجية محددة. من خلال تحليل الأطوال الموجية التي يتم امتصاصها، يمكن للعلماء تحديد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي.

كوكب K2-18 B

في عام 2019، تم اكتشاف بخار الماء في الغلاف الجوي لكوكب يسمى K2-18 b، وهو كوكب عملاق يبعد 110 سنة ضوئية عن النظام الشمسي. يدور الكوكب الخارجي حول نجم قزم أحمر ويُعتقد أنه على مسافة مناسبة من هذا النجم بحيث يمكن وجود أي مياه على سطحه في صورة سائلة.
ومع ذلك، فإن علماء الكواكب غير متأكدين مما إذا كان الكوكب عالمًا صخريًا أم كرة عملاقة من السائل والغاز.