تقول الدراسة إن التعقيد الداخلي للقمر إنسيلادوس مفيد للحياة

سطح قمر متجعد داكن مع وجود ينابيع ساخنة في الأفق.

ينابيع إنسيلادوس: أعمدة ضخمة من بخار الماء تنفجر من خلال الشقوق في القطب الجنوبي لهذا القمر من زحل. تحتوي الأعمدة على بخار الماء والجليد والأملاح والميثان وكلها بسيطة ومعقدةجزيئات عضوية، نوع الجزيئات الموجود عادة في الأنظمة الحية. يجب أن تأتي السخانات من مكان ما. يعتقد العلماء أن هناك محيطًا أسفل القشرة الجليدية للقمر إنسيلادوس. تظهر دراسة جديدة الآن أن الجزء الداخلي من إنسيلادوس أكثر تعقيدًا من الناحية الجيوكيميائية مما كان يُعتقد سابقًا ، مما يعزز احتمالات الحياة. الصورة عبر وكالة ناساكاسينيمركبة فضائية / معهد علوم الفضاء.

الجزء الداخلي منإنسيلادوس- قمر محيط زحل الذي قد يدعم الحياة - هو أكثر تعقيدًا مما كان يعتقد سابقًا ،بالنسبة الىدراسة جديدة من علماء في معهد الجنوب الغربي للبحوث (SwRI). لقد طور هؤلاء الباحثون ملفًا جديدًاجيوكيميائيةنموذج القمر. إنها تستند إلى تحليل المواد الموجودة في أعمدة بخار الماء على القمر. يشير التحليل إلى ذلكنشبعيتم التحكم فيه من خلال تفاعلات كيميائية في قاع البحر في المحيط الداخلي لإنسيلادوس. تفتح النتائج إمكانيات جديدة مثيرة للاهتمام للحياة في الهاوية المائية تحت سطح إنسيلادوس.

الجديدمراجعة الأقرانكانت النتائجنشرتفي المجلةرسائل البحث الجيوفيزيائيفي 22 يناير 2020.

المؤلف الرئيسيكريستوفر جلينمن SwRI قال فيبيان:

من خلال فهم تكوين العمود ، يمكننا التعرف على شكل المحيط ، وكيف أصبح على هذا النحو ، وما إذا كان يوفر بيئات حيث يمكن للحياة كما نعرفها أن تعيش. لقد توصلنا إلى تقنية جديدة لتحليل تركيبة العمود لتقدير تركيز ثاني أكسيد الكربون المذاب في المحيط. هذا مكّن النمذجة لاستكشاف عمليات داخلية أعمق.

من الورقة الجديدة:

إنسيلادوس ، قمر كوكب زحل الذي يأوي المحيط ، يثور عمودًا يحتوي على غازات ورذاذ البحر المتجمد في الفضاء. من خلال فهم تكوين العمود ، يمكننا التعرف على شكل المحيط ، وكيف أصبح على هذا النحو ، وما إذا كان يوفر بيئات يمكن أن تعيش فيها الحياة كما نعرفها. تقدم هذه الدراسة منظورًا جديدًا لتحليل تكوين العمود لتقدير تركيز ثاني أكسيد الكربون المذاب في المحيط. نجد أن النطاق المشتق المستند إلى مجموعتين مختلفتين من البيانات يشبه بشكل مثير للاهتمام ما يمكن توقعه من انحلال وتشكيل خلائط معينة من السيليكون والمعادن الحاملة للكربون في قاع البحر. قد يكون الجمع المستخلص من المعادن مؤشرا على عملية أساسية عزلت كمية كبيرة من مخزون إنسيلادوس الأولي لثاني أكسيد الكربون في اللب الصخري. يعكس هذا الاستدلال رؤية ناشئة للداخلية المعقدة التي تستضيف بيئات متنوعة جيوكيميائياً. الواجهة الديناميكية لمثل هذا التعقيد هي المكان الذي قد تنشأ فيه مصادر الطاقة للحياة المحتملة.



قمر رمادي مع شقوق متوازية مزرقة والعديد من الحفر.

منظر لقمر كوكب زحل إنسيلادوس عبر مركبة كاسيني الفضائية. يمكنك رؤية خطوط النمر المزرقة على الجانب الأيسر من القمر. هذه الصورة مائلة. خطوط النمر في القطب الجنوبي للقمر. السخانات النشطة تنفجر من المشارب حتى ونحن نتحدث! الصورة عبر NASA / ESA / JPL / SSI / Cassini Imaging Team /كارنيجي ساينس.

تمكن الباحثون من التوصل إلى هذه الاستنتاجات بناءً على التحليل المستمر لـقياس الطيفالبيانات المرسلة من قبل مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا. انتهت مهمة كاسيني في أواخر عام 2017 ، وكانت آخر رحلة طيران قريبة من إنسيلادوس في 28 أكتوبر 2015. ووفقًا للتحليل ، فإن أفضل طريقة لشرح الكمية الوفيرة من ثاني أكسيد الكربون تحت سطح القمر هي عن طريقجيوكيميائيةردود الفعل بين اللب الصخري والمياه في المحيط.

اكتشفت كاسيني أيضًا السيليكا سابقًا (SiO2) والهيدروجين الجزيئي (H2) في المحيط ، من خلال تحليل تكوين أعمدة بخار الماء الشبيهة بالسخانات المنبثقة من السطح الجليدي. تنبع هذه المياه من المحيط أدناه ، وتشق طريقها إلى السطح من خلال شقوق كبيرة في القطب الجنوبي ، تسمىخطوط النمر، واندلع أخيرًا في الفضاء كبخار ماء. بحسب جلين:

بناءً على النتائج التي توصلنا إليها ، يبدو أن إنسيلادوس يظهر وجودًا ضخمًاعزل الكربونتجربة. على الأرض ، يستكشف علماء المناخ ما إذا كان يمكن استخدام عملية مماثلة للتخفيف من الانبعاثات الصناعية لثاني أكسيد الكربون. باستخدام مجموعتين مختلفتين من البيانات ، استنتجنا نطاقات تركيز ثاني أكسيد الكربون تشبه بشكل مثير للاهتمام ما يمكن توقعه من انحلال وتشكيل خلائط معينة من السيليكون والمعادن الحاملة للكربون في قاع البحر.

تشير المصادر المميزة لثاني أكسيد الكربون والسيليكا و H2 إلى بيئات متنوعة من الناحية المعدنية والحرارية في قلب صخري غير متجانس. نقترح أن اللب يتكون من طبقة علوية مكربنة وداخل ثعبان.

منظر مقطوع للكرة الجليدية المتشققة ذات اللب الداكن ونفاثات بخار الماء الساطعة على السطح.

رسم تخطيطي يصور الجزء الداخلي من قمر كوكب زحل إنسيلادوس ، مع قلبه الصخري ، والمحيط تحت السطحي وأعمدة بخار الماء. الصورة عبر NASA / JPL-Caltech /SwRI.

لكن هذا الدليل يشير أيضًا إلى نشاط أكثر تعقيدًا ، متضمنًاالفتحات الحرارية المائيةفي قاع المحيط. سبق أن وجدت كاسيني دليلاً لهم ، والآن هذه الدراسة الجديدة تضيف إلى ذلك. يعتبر كل من السيليكا والهيدروجين الجزيئي علامات على النشاط الحراري المائي.

ستكون الفتحات الحرارية المائية النشطة اكتشافًا مثيرًا في محيط غريب مثل المحيط على إنسيلادوس. لماذا ا؟ تنبعث منها سوائل ساخنة غنية بالمعادن والطاقة في المياه الباردة المحيطة. على الأرض ، فهي مركزية للنظم البيئية حيث تزدهر مجموعة متنوعة من الحياة. هل يمكن أن ينطبق الأمر نفسه على إنسيلادوس؟ وفقهنتر وايتمن SwRI والباحث الرئيسي في مطياف الكتلة المحايدة الأيونية من كاسيني (INMS):

يمكن للواجهة الديناميكية لنواة معقدة ومياه البحر أن تخلق مصادر طاقة قد تدعم الحياة. بينما لم نعثر على دليل على وجود الحياة الميكروبية في محيط إنسيلادوس ، فإن الأدلة المتزايدة على المواد الكيميائيةاختلال التوازنيقدم تلميحًا محيرًا إلى أن الظروف الصالحة للسكن يمكن أن توجد تحت القشرة الجليدية للقمر.

منظر متقطع للمحيط مع فومارول تحت الجليد وينابيع ماء حارة فوقها ، ويلوح في الأفق زحل في الخلفية. التعليقات التوضيحية النصية.

وجدت بعثة كاسيني دليلاً على وجود نشاط حراري مائي - فتحات حرارية مائية - في قاع محيط إنسيلادوس. هل يمكنهم المساعدة في الحفاظ على الحياة كما يفعلون على الأرض؟ صورة عبرناسا/ JPL-Caltech / SwRI.

السيناريو الذي اقترحه الباحثون هو أن الحرارة المائيةأكسدةمن الحديد المختزل في أعماق القلب ينتج H2 ، بينما ينتج النشاط الحراري المائي المتقاطع مع الصخور الكربونية الحاملة للكوارتز سوائل غنية بالسيليكا. يمكن أن تكون مثل هذه البيئة صالحة للسكن وفقًا للمعايير الأرضية. قال جلين:

الآثار المترتبة على الحياة المحتملة التي مكنها أغير متجانسةالبنية الأساسية مثيرة للاهتمام. يمكن أن يشرح هذا النموذج كيف أن عمليات التمايز والتعديل الكوكبية تخلق تدرجات كيميائية (طاقة) تحتاجها الحياة تحت السطحية.

كانت كاسيني قد وجدت في السابق تلميحات أخرى محيرة حول الظروف في محيط إنسيلادوس. عندما حللت المركبة الفضائية بخار الماء من الأعمدة - الذي طار خلاله مباشرة - وجدت بخار الماء وجزيئات الجليد والأملاح والميثان ومجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية البسيطة والمعقدة.

كما ساعدت دراسة حديثة أخرى أجراها علماء في معهد كارنيجي للعلوم في تفسير ذلككيف تشكلت خطوط النمروكيف تظل نشطة بسبب تشوه القشرة الجليدية بفعل قوة جاذبية زحل. وجدت دراسة أخرى من الصيف الماضي أن محيط إنسيلادوس موجودفقط السن المناسبلدعم الحياة.

رجل مبتسم في حلة استند الجدار.

كريستوفر جلين ، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة. صورة عبرمعهد ناسا للبيولوجيا الفلكية.

كل هذه الاكتشافات ، وهذه الدراسة الجديدة الآن ، ترسم صورة للقمر إنسيلادوس كعالم يحتمل أن يكون صالحًا للسكنى. ولكن ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث ومهام العودة - الآن على لوحات الرسم - للإجابة أخيرًا على السؤال حول ما إذا كان هذا المحيط العميق المظلم يسكنه في الواقع أي نوع من أشكال الحياة الفضائية.

أحدث النتائج لا تفعل ذلكإثباتأن هناك حياة على إنسيلادوس أو بالأحرى فيه ، لكنها تضيف إلى الدليل المتزايد على أن المحيط تحت السطحي ربما يكون صالحًا للسكن. جنبًا إلى جنب مع قمر كوكب المشتري يوروبا ، وربما قمر آخر من زحل ، تيتان ، يبدو إنسيلادوس أكثر فأكثر كواحد من أفضل الأماكن في النظام الشمسي للبحث عن الحياة خارج الأرض.

خلاصة القول: أظهرت دراسة جديدة من معهد ساوث ويست للأبحاث أن الجزء الداخلي من قمر كوكب زحل المحيط إنسيلادوس أكثر تعقيدًا من الناحية الجيوكيميائية مما كان يعتقد سابقًا ، مما يجعل المحيط صالحًا للحياة المحتملة.

المصدر: الكيمياء الجيولوجية للكربونات لمحيط إنسيلادوس

عبر SwRI