منذ حوالي 40 عامًا، قدر علماء الفلك أنه يوجد تحت الغطاء الجليدي في أوروبا محيط ضخم من المياه المالحة. وبحسب التقديرات فإن سمك طبقة الجليد يتراوح بين 10-100 كيلومتر وكمية الماء السائل أكبر من جميع محيطات الأرض.
عمري فاندل
بعد العثور على أدلة على وجود الماء السائل على المريخ (انظر: أومري فاندل - "المياه على المريخ"، "جاليليو" 209، فبراير 2016) عاد عالم متجمد آخر في النظام الشمسي إلى الأخبار، وهو أمر متأكد منه علماء الفلك تمامًا يحتوي على كميات كبيرة من الماء السائل - المعروف أيضًا باسم أوروبا، قمره تسيديك (انظر "المهمة: أوروبا" عوديد أفراهام، غاليليو 193، 2014). منذ حوالي 40 عامًا، قدر علماء الفلك أنه يوجد تحت الغطاء الجليدي في أوروبا محيط ضخم من المياه المالحة. وبحسب التقديرات فإن سمك الطبقة الجليدية يتراوح بين 10-100 كيلومتر وكمية الماء السائل أكبر من جميع محيطات الأرض. وتستند هذه التقديرات إلى مجموعة من الملاحظات والقياسات التي أجرتها المركبة الفضائية البحثية بايونير 10 وفوياجر 1-2 التي وصلت إلى كوكب المشتري في السبعينيات و"جاليليو" التي استكشفت نظام المشتري في 70-1995). على الرغم من المقترحات والخطط العديدة، لم يتم بعد إرسال أي مهمة مخصصة للهبوط على هذا القمر - وهو أحد ألغاز النظام الشمسي بسبب احتمالية تطور الحياة في هذا المحيط، على غرار الحياة الموجودة في أعماق البحار. محيطات الأرض، أو مختلفة تماما. تفترض الملاحظات والدراسات الجديدة إمكانية وجود حياة في محيط أوروبا وتدعم إطلاق البعثات البحثية المستقبلية.
بعد إلغاء برنامج ناسا الطموح لأقمار المشتري الجليدية المدارية (JIMO) لاستكشاف أقمار المشتري وأوروبا على وجه الخصوص في عام 2005، وافقت وكالة الفضاء الأوروبية (في عام 2012) على برنامج أكثر تواضعًا، وهو برنامج Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE)، المخطط له في العشرينيات. . وبعد الاهتمام المتجدد، أعلنت وكالة الفضاء الأمريكية في عام 2015 أنها تعتزم إرسال مركبة فضائية إلى قمر يوروبا في العقد المقبل، وتم تحديد الموعد المستهدف للإطلاق في عام 2022. وفي الآونة الأخيرة، تمت ترقية الخطط من عمليات العبور والمراقبة بالقرب من القمر إلى الهبوط على سطحه، مما قد يؤخر موعد الإطلاق [1]. في إعلان صدر في مايو 2016 على موقع ناسا الإلكتروني، ذُكر أنه في العقد المقبل، ستطلق ناسا مركبة فضائية بحثية ذات قدرات متقدمة ودرع إشعاعي في مدار بيضاوي الشكل حول كوكب المشتري، والذي سيتضمن مرورًا قريبًا إلى أوروبا. خلال هذه الممرات، ستلتقط المركبة الفضائية صورًا عالية الدقة، وتحدد تكوين الأسطح الجليدية والغلاف الجوي الهش لأوروبا، وتستكشف بعمق الغطاء الجليدي والمحيط وقاعه.
على الرغم من أن درجة حرارة سطح أوروبا أقل بكثير من نقطة تجمد الماء، إلا أن قلبه يسخن بواسطة قوى المد والجزر الناشئة عن تفاعل الجاذبية مع المشتري. وتسمح هذه الحرارة، بحسب علماء الفلك، بوجود ماء سائل، تحت طبقة الجليد التي تغطي سطحه. وكما ذكرنا سابقًا، فمن الممكن أن تكون الحياة قد تطورت في المحيط أسفل سطح أوروبا. تم تعزيز هذا الاحتمال بشكل أكبر في تقرير حديث [2] من مايو 2016، مفاده أن محيط أوروبا قد يكون مضيافًا لتطور الحياة (انظر للمزيد). أفاد الباحثون من مختبر الدفع النفاث بقيادة ستيف فانس (Steve Vance) في مقال في مجلة Geophysical Research Letters عن الحسابات التي أجروها لتحديد التركيب الكيميائي للمحيط، وخلصوا إلى أنه قد يكون أكثر تشابهًا مع المحيطات الموجودة على الأرض. مما كان يُعتقد سابقًا، وذلك بسبب تعقيد التفاعل مع القاع، حتى بدون نشاط بركاني.
قال فانس: "نستخدم أساليب تم تطويرها لدراسة حركة العناصر الغذائية والطاقة في محيطات الأرض. تعد حركة الهيدروجين والأكسجين في محيطات أوروبا عاملاً رئيسيًا في تحديد العمليات الكيميائية وتطور الحياة، تمامًا كما هو الحال على الأرض". "
.
واختبر الباحثون انحلال الهيدروجين والأكسجين في مياه المحيط الأوروبي بسبب تفاعل المياه المالحة مع الصخور في عملية تسمى السربنتينية، وهي دخول جزيئات الماء في الفراغات بين الحبيبات المعدنية مع إطلاق الهيدروجين. وقد تحدث مثل هذه العمليات في الشقوق التي تنفتح في قاع المحيط بسبب تبريد قلب القمر أوروبا. وتشير التقديرات إلى أن مثل هذه الشقوق في قاع محيطات الأرض يصل عمقها إلى نحو 6 كيلومترات، بينما في أوروبا قد يصل عمقها إلى 25 كيلومترا.
العامل الآخر الضروري للحياة - الأكسجين والمركبات الأخرى - قد يصل إلى المحيط عن طريق التفاعل مع المواد المؤكسدة التي تكونت في الجليد فوقه بواسطة الإشعاع المؤين للمشتري (انظر أدناه).
على غرار آيو، القمر الأعمق لكوكب المشتري، وهو الجسم الأكثر نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي، من المحتمل أن يتم تسخين قلب أوروبا أيضًا بواسطة قوى المد والجزر الناتجة عن "العجن" بواسطة الجاذبية الثقيلة لكوكب المشتري. ولذلك، قد تكون هناك ظواهر بركانية في قاع محيط أوروبا مثل الفتحات الحرارية المائية التي تنبعث منها مياه ساخنة غنية بالمعادن، كتلك الموجودة في قاع المحيط على الأرض.
وفي الماضي، اعتقد الباحثون أن النشاط البركاني ضروري لتطور الحياة في محيط أوروبا، لموازنة تدفق الأكسجين من الغطاء الجليدي. وتظهر الأبحاث الحديثة أن الصخور الباردة في قاع المحيط أكثر عرضة للتشقق، وبالتالي تسمح بإنتاج كميات كبيرة من الهيدروجين، الذي يوازن تدفق المواد المؤكسدة.
لغز آخر يظهر في كل صورة تفصيلية لهذا القمر المتجمد: خطوط بنية تعبر سطح الجليد الذي يغطيه. في عام 2013، أبلغ علماء وكالة ناسا عن وجود معادن تشبه الطين (فيلوسيليكات) على سطح يوروبا، وهي تبدو وكأنها مادة بنية اللون تملأ الشقوق والشقوق العديدة المنتشرة على سطحه[3]، وبحسب دراسة جديدة فإن هذا قد تكون المادة ببساطة عبارة عن ملح الطعام المعرض لإشعاع الإلكترون من أحزمة الإشعاع ممتلكات العدالة [4].
قد تكون هذه المعلومات مكملة للنتائج السابقة، مثل تقرير عام 2013 الصادر عن تلسكوب "هابل" الفضائي عن اكتشاف "نبع ماء حار" من بخار الماء في أوروبا[5]، يشبه نفاثات بخار الماء على إنسيلادوس، أحد أقمار زحل.
تظهر المقالة أيضًا في غاليليو، يونيو 2016.
لتوسيع:
[1] حول برنامج الفضاء الحالي التابع لناسا لقمر أوروبا
[2] مقال على موقع وكالة ناسا حول تكوين محيط أوروبا
[3] المقالة العلمية عن التركيب الكيميائي لمحيط أوروبا
[4] مقال في مجلة ساينتفيك أمريكان عن اكتشاف "التراب البني"
. أنظر أيضا "الملح البني الأوروبي"، العلوم، أبريل 2016.
[5] اكتشاف "نبع ماء حار" في أوروبا
