التقطت مركبة جاليليو الفضائية التابعة لوكالة ناسا هذه الصورة الملونة لقمر المشتري يوروبا في أواخر التسعينيات.يدرس العلماء العمليات التي تؤثر على السطح أثناء استعدادهم لاستكشاف الجسم المتجمد. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute
قد يكون لقمر كوكب المشتري يوروبا ومحيطه العالمي حاليًا ظروف مناسبة للحياة. يدرس العلماء العمليات على السطح الجليدي أثناء استعدادهم للاستكشاف.
من السهل رؤية تأثير الحطام الفضائي على قمرنا ، حيث السطح القديم المكسور مغطى بالحفر والندوب. يقاوم القمر الجليدي للمشتري ، أوروبا ، صدمة مماثلة ، بالإضافة إلى انفجار من الإشعاع شديد الكثافة. عندما ينقلب السطح العلوي للقمر الجليدي ، تنطلق المادة التي يتم إحضارها إلى السطح بواسطة إشعاع إلكتروني عالي الطاقة تسارع من كوكب المشتري.
يدرس العلماء المموّلون من وكالة ناسا الآثار التراكمية للتأثيرات الصغيرة على سطح أوروبا أثناء استعدادهم لاستكشاف القمر البعيد مع مهمة Europa Clipper والتحقيق في احتمالات مهمة هبوط مستقبلية. يوروبا ذات أهمية علمية خاصة لأن محيطه المالح ، الذي يقع تحت طبقة سميكة من الجليد ، قد يكون حاليًا به ظروف مناسبة للحياة الحالية. يمكن لهذه المياه أن تشق طريقها عبر القشرة الجليدية إلى سطح القمر.
يُقدّر البحث والنمذجة الجديدة مدى اضطراب هذا السطح من خلال عملية تسمى “تأثير البستنة”. يُقدّر العمل ، الذي نُشر في 12 يوليو في مجلة Nature Astronomy ، أن سطح أوروبا قد اهتاج بفعل تأثيرات صغيرة إلى متوسط عمق يبلغ حوالي 12 بوصة (30 سم) على مدى عشرات الملايين من السنين. وأي جزيئات يمكن تصنيفها على أنها بصمات حيوية محتملة ، والتي تتضمن علامات كيميائية للحياة ، يمكن أن تتأثر عند هذا العمق.
في هذه الصورة المكبرة لسطح أوروبا ، التي التقطتها مهمة جاليليو التابعة لوكالة ناسا ، تُظهر الطبقة الرقيقة اللامعة ، المرئية أعلى منحدر في الوسط ، نوع المناطق التي تعرضت للخشونة بسبب تأثير البستنة. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
وذلك لأن التأثيرات قد تؤدي إلى ارتفاع بعض المواد إلى السطح ، حيث من المحتمل أن يكسر الإشعاع روابط أي جزيئات كبيرة وحساسة محتملة ناتجة عن علم الأحياء. خلال هذا الوقت ، سيتم دفع بعض المواد الموجودة على السطح إلى الأسفل ، حيث يمكن أن تختلط مع الطابق السفلي.
قالت إميلي كوستيلو ، كبيرة الباحثين ، عالمة أبحاث الكواكب في جامعة هاواي في مانوا: “إذا كنا نأمل في العثور على بصمات حيوية كيميائية نقية ، فسيتعين علينا أن ننظر أسفل المنطقة التي تمت فيها زراعة التأثيرات”. “قد تكون البصمات الحيوية الكيميائية في المناطق الضحلة من هذه المنطقة قد تعرضت لإشعاع مدمر.”
تذهب أبعد من ذلك
في حين أن تأثير البستنة كان يُعتقد منذ فترة طويلة أنه من المحتمل أن يحدث على أوروبا وغيرها من الأجسام الخالية من الهواء في النظام الشمسي ، فإن النمذجة الجديدة توفر الصورة الأكثر شمولاً للعملية حتى الآن. في الواقع ، هو أول من يأخذ في الاعتبار الآثار الثانوية الناجمة عن الحطام المتساقط على سطح أوروبا بعد رفعه بواسطة الاصطدام الأول. تظهر الأبحاث أن خطوط العرض المتوسطة إلى العالية في أوروبا ستكون أقل تأثراً بالضربة المزدوجة من تأثير البستنة والإشعاع.
قالت سينثيا فيليبس ، عالمة أوروبا في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا والمؤلفة المشاركة في الدراسة: “يوسع هذا العمل فهمنا للعمليات الأساسية على الأسطح عبر النظام الشمسي”. “إذا أردنا أن نفهم الخصائص الفيزيائية وكيف تتطور الكواكب بشكل عام ، علينا أن نفهم الدور الذي تلعبه البستنة في إعادة تشكيلها. “
سيساعد Europa Clipper ، الذي يديره JPL لصالح NASA ، في تطوير هذا الفهم. ستستهدف المركبة الفضائية إطلاقها في عام 2024 ، وستقوم بسلسلة من الرحلات الجوية القريبة من أوروبا في مدار حول كوكب المشتري. وستحمل أدوات لدراسة القمر بعمق ، وكذلك لأخذ عينات من الغبار والغازات المسقطة فوق السطح.
تعلم المزيد عن المهمة
تساهم البعثات مثل Europa Clipper في مجال علم الأحياء الفلكي ، والبحوث متعددة التخصصات في المتغيرات والظروف في العوالم البعيدة التي قد تؤوي الحياة كما نعرفها. على الرغم من أن Europa Clipper ليست مهمة لاكتشاف الحياة ، إلا أنها ستجري استطلاعًا تفصيليًا لأوروبا وتحدد ما إذا كان القمر المتجمد ، مع محيطه الجوفي ، لديه القدرة على دعم الحياة. سيساعد فهم قابلية السكن في أوروبا العلماء على فهم كيفية تطور الحياة على الأرض بشكل أفضل وإمكانية العثور على حياة خارج كوكبنا.
يدير مختبر الدفع النفاث ، الذي يديره معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، كاليفورنيا ، عملية تطوير مهمة Europa Clipper بالشراكة مع APL لمديرية مهمات العلوم التابعة لناسا في واشنطن. يقوم مكتب برنامج بعثات الكواكب في مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هانتسفيل ، ألاباما ، بإدارة برنامج مهمة يوروبا كليبر.
