يمكن أن يؤوي قمر زحل حياة غريبة: اكتشف العلماء جزيئات عضوية في عمود إنسيلادوس تشير إلى أنه قد يكون صالحًا للسكن

إنه أحد أجمل الأجسام في نظامنا الشمسي، وهو عبارة عن كرة متلألئة من الجليد الأبيض النقي، تخفي محيطًا سائلاً بداخلها.

ولكن على الرغم من أنه لا يبدو مثل كوكبنا، إلا أن إنسيلادوس، سادس أكبر قمر لكوكب زحل، قد يكون لديه شيء مشترك مع الأرض: وجود الحياة.

اكتشف العلماء جزيئات عضوية في أعمدة القمر يمكن أن تدعم “مجتمعات” من الميكروبات الصغيرة.

يعتقد الباحثون أن هذه المركبات يمكن أن تدعم عملية التمثيل الغذائي أو تكوين الأحماض الأمينية.

ويعرف الخبراء بالفعل وجود الفوسفات والميثان والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون على سطح القمر إنسيلادوس، وكلها علامات محتملة لوجود الحياة أيضًا.

تحتوي الأعمدة المنبعثة من قمر زحل إنسيلادوس على مركبات تشمل سيانيد الهيدروجين (HCN)، والأسيتيلين (C2H2)، والبروبيلين (C3H6) والإيثان.

وتم تفصيل النتائج في دراسة جديدة أجراها جونا بيتر، طالب الدكتوراه في الفيزياء الحيوية بجامعة هارفارد في بوسطن.

يقول المؤلفون: “هنا نقدم اكتشاف العديد من المركبات الإضافية ذات الأهمية الكبيرة لصلاحية إنسيلادوس للسكن”.

“تشير نتائجنا إلى وجود بيئة غنية ومتنوعة كيميائيا يمكن أن تدعم التركيب العضوي المعقد وربما حتى أصل الحياة.”

يمتلك إنسيلادوس طبقة خارجية من الجليد يبلغ سمكها 12 ميلًا على الأقل وتغطي محيطًا سائلًا من الماء بداخلها.

تقذف الشقوق الطويلة الشبيهة بالثعبان الموجودة على سطحه الجليدي أعمدة ضخمة مكونة من حبيبات الجليد وبخار الماء إلى الفضاء.

ويُعتقد على الأقل أن بعض هذه الأعمدة هي عبارة عن قطرات متجمدة من المحيط السائل الغامض، وربما هاوية تحت الماء تعج بأشكال الحياة.

قبل أن تنهي مهمتها في عام 2017، لم تقم مركبة كاسيني الفضائية التابعة لناسا بتصوير أعمدة إنسيلادوس فحسب، بل حلقت مباشرة عبرها.

قام بيتر مع زملائه بدراسة البيانات المستقاة من مقياس طيف الأيونات والكتلة المحايدة (INMS) الخاص بكاسيني، والتي تم جمعها خلال عمليات الطيران القريبة في عامي 2011 و2012.

استخدم الفريق تقنية التحليل الإحصائي التي قامت بتحليل مليارات التركيبات المحتملة لمادة العمود.

إنسيلادوس، سادس أكبر أقمار زحل، لديه طبقة خارجية من الجليد تغطي محيطًا سائلًا من الماء. اكتشف الباحثون وجود الفوسفات في الجليد المنبعث في “أعمدة”. وتتكون هذه الأعمدة من بخار الماء وحبيبات الجليد التي يعتقد أنها جاءت من المحيط

تتخيل هذه الصورة مقطعًا عرضيًا من إنسيلادوس. لاحظ الكسور الطويلة على السطح الجليدي التي تقذف الأعمدة. تتكون هذه الأعمدة من حبيبات الجليد وبخار الماء

ومن هذا المنطلق، حددوا أن التركيبة الأكثر احتمالاً للأعمدة هي الجزيئات الخمسة التي تم تحديدها بالفعل – الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان والأمونيا والهيدروجين الجزيئي.

حقيقة أن القمر ينفث غاز الميثان أمر مثير، لأن هذا جزيء عضوي يتم إنتاجه أو استخدامه عادةً بواسطة الحياة الميكروبية.

وقد دفع وجود الميثان في هذه الأعمدة العلماء إلى افتراض أن الميكروبات ربما تعيش، أو عاشت، تحت قشرة إنسيلادوس.

لكن الباحثين وجدوا أيضًا جزيئات تم تحديدها حديثًا من سيانيد الهيدروجين (HCN)، والأسيتيلين (C2H2)، والبروبيلين (C3H6)، والإيثان (C2H6)، بالإضافة إلى آثار للكحول (الميثانول) والأكسجين الجزيئي.

ويقول الفريق: “مثل هذه المركبات يمكن أن تكون بمثابة ركائز مباشرة للنمو البيولوجي، أو أن تكون وسطاء للتفاعلات الأيضية الأخرى التي تنطوي على مواد عضوية ومؤكسدات إضافية”.

ويشير الباحثون إلى أن قدرة هذه المركبات على دعم الحياة على القمر إنسيلادوس تعتمد إلى حد كبير على مدى تخفيفها في المحيط الموجود تحت سطح القمر.

تم تصوير كاسيني هنا في رسم توضيحي لوكالة ناسا. انطلقت كاسيني من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا في أكتوبر 1997

لكن الفريق يأمل في وجود “بيئة حرارية مائية” معقدة ومتنوعة أسفل الغلاف الخارجي الجليدي للقمر، ومن المحتمل أن يكون ذلك في قاع المحيط.

ويشير وجود الأسيتيلين والإيثان في العمود أيضًا إلى “التفاعلات التحفيزية المستمرة” التي تحركها المعادن الحاملة للمعادن داخل المحيط.

في يوم من الأيام، سيكون الخبراء قد وضعوا كل الافتراضات التي يمكنهم تقديمها حول إنسيلادوس من بيانات كاسيني – وفي هذه المرحلة ستكون هناك حاجة إلى المزيد من المهام.

من المحتمل جدًا أن يكون تحديد ما إذا كانت الحياة موجودة، أو كانت موجودة على سطح القمر إنسيلادوس، مهمة مركبة فضائية أخرى.

وحتى ذلك الحين، من المؤكد أن مؤلفي الخيال العلمي سوف يستلهمون التكوين الجيولوجي الفريد لهذا العالم الجليدي، الذي يبعد 313 ميلاً عن البشرية.

وخلص مؤلفو الدراسة إلى أن “الفحص الأكثر تفصيلاً للمواد المحيطية لإنسيلادوس سيتطلب بعثات روبوتية مستقبلية”.

وقد تم نشر النتائج الكاملة في مجلة Nature Astronomy.

كان إنسيلادوس، الذي كان يعتبر في السابق عالمًا باردًا وغير نشط، أصبح الآن محورًا رئيسيًا للعلماء في البحث عن حياة غريبة.

يعد إنسيلادوس أحد المواقع القليلة في نظامنا الشمسي التي تحتوي على مياه سائلة، إلى جانب الأرض وقمر المشتري أوروبا، مما يجعله هدفًا لاهتمام علماء الأحياء الفلكية.

اكتشف إنسيلادوس عالم الفلك الألماني المولد ويليام هيرشل في عام 1789، باستخدام تلسكوبه البالغ طوله 40 قدمًا في سلاو، والذي تم بناؤه بفضل منحة قدرها 4000 جنيه إسترليني من الملك جورج الثالث.

ومع ذلك، لم يكن الأمر كذلك حتى وصول مسبار كاسيني التابع لوكالة ناسا إلى إنسيلادوس في عام 2005، حيث تم اعتباره أي شيء آخر غير عالم متجمد وغير نشط.

واكتشفت المركبة الفضائية أدلة على وجود محيط كبير تحت سطح القمر وأخذت عينات من المياه من الانفجارات الشبيهة بالسخان التي تحدث من خلال شقوق في الجليد في القطب الجنوبي، والمعروفة باسم “خطوط النمر”.

ونظرًا لوجود الماء، ارتقت مكانة كاسيني كواحدة من الأهداف الرئيسية للبحث عن الظروف المناسبة للحياة الماضية أو الحالية.

بالقرب من القطب الجنوبي لإنسيلادوس، ينفث المحيط تحت القشرة الجليدية غاز الميثان – وهو جزيء عضوي تنتجه أو تستخدمه الحياة الميكروبية (انطباع فني).

أظهرت الأبحاث السابقة أن إنسيلادوس يخفي “محيطًا من الصودا” (غنيًا بالكربونات الذائبة) ويحتوي على مجموعة واسعة من المركبات العضوية التفاعلية والمعقدة أحيانًا.

وكشف العلماء أيضًا في عام 2021 أنهم اكتشفوا آثارًا لغاز الميثان في أعمدة القمر، والتي يمكن أن تكون قادمة من ميكروبات حية.

وقال الفريق في ذلك الوقت إن أعلى تقدير ممكن لغاز الميثان “غير الحيوي” (الذي لا تنتجه الكائنات الحية) لا يكفي لتفسير تركيز الميثان في الأعمدة.

وفي يونيو/حزيران 2023، كشف علماء ألمان عن وجود الفوسفات – وهو عنصر أساسي لوجود الحياة – في مياه المحيط.