من الممكن أن يكون المحيط الموجود تحت سطح قمر زحل إنسيلادوس وفيرا بالفوسفور، وهو عنصر يعتقد أنه عنصر أساسي للحياة. هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه فريق دولي من العلماء الذين استخدموا مجموعة من تقنيات المحاكاة لإظهار أن مركبات الفوسفور المستقرة من المحتمل أن يتم إطلاقها من قاع بحر القمر. يمكن أن تساعد هذه التنبؤات البعثات المستقبلية إلى أقمار زحل الجليدية في تحديد أي علامات للحياة بشكل أفضل.
غالبًا ما يسترشد البحث عن حياة خارج كوكب الأرض في النظام الشمسي بوجود الماء السائل. خارج الأرض، من المعروف أن المحيطات موجودة تحت الأسطح الجليدية للعديد من أقمار كوكب المشتري وزحل - وكلها دافئة بسبب قوى المد والجزر التي تنقلها تلك الكواكب العملاقة. أحد المتنافسين على الحياة هو سادس أكبر أقمار زحل، إنسيلادوس.
وعلى الرغم من صغر حجمه (قطره 500 كيلومتر)، إلا أن هذا القمر يشتهر بالأعمدة الغنية بالمياه التي تنفجر من خلال الشقوق في قشرته الجليدية. تم اكتشاف الأعمدة بواسطة وكالة ناسا كاسيني مركبة فضائية. خلال عدة رحلات جوية بين عامي 2005 و2015، حلقت كاسيني مباشرة عبر هذه الأعمدة، وحصلت على لمحة عن المركبات الكيميائية الموجودة في أعماق محيط إنسيلادوس.
المواد الكيميائية الأساسية
تحتوي المياه التي فحصتها كاسيني على العديد من المواد الكيميائية التي يعتبرها علماء الأحياء الفلكية لبنات بناء أساسية للحياة: بما في ذلك الكربون والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين. ومع ذلك، فإن أحد العناصر التي أفلتت من الكشف هو الفوسفور، وهو مكون رئيسي في الهياكل بما في ذلك الحمض النووي وأغشية الخلايا والعظام والأسنان. في حين أن نقص الفوسفور من شأنه أن يلقي بظلال من الشك على صلاحية إنسيلادوس للسكن، إلا أن ملاحظات كاسيني المختصرة كانت بعيدة عن أن تكون شاملة.
النهاية الكبرى لكاسيني
وفي هذه الدراسة الأخيرة، قام فريق بقيادة جيهوا هاو في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين و كريستوفر جلين استخدم الباحثون في معهد أبحاث الجنوب الغربي في الولايات المتحدة تقنيات النمذجة الجيوكيميائية للحصول على تقدير لوفرة الفوسفور على القمر. أولاً، استخدموا النمذجة الديناميكية الحرارية لتقييم ثبات أشكال مختلفة من الفسفور المذاب - عوامل مختلفة بما في ذلك درجة الحرارة ودرجة الحموضة في المحيط.
وبناءً على هذه الأفكار، استخدموا بعد ذلك النمذجة الحركية لدراسة تحلل معادن الفوسفات المستقرة عبر محيط إنسيلادوس. على مدى فترات زمنية جيولوجية قصيرة، أظهرت عمليات المحاكاة هذه أنه يمكن إطلاق الفوسفور بسرعة من خلال التجوية في قاع البحر الصخري للقمر. ومن المتوقع أن يؤدي ذلك بدوره إلى إنتاج تركيزات من الفوسفور قريبة من المستويات الموجودة في مياه البحر على الأرض، أو ربما تتجاوزها.
ومثل هذه الوفرة العالية تعني أن الحياة في المحيط السائل للقمر إنسيلادوس لن تكون مقيدة بنقص الفوسفور، مما يعزز احتمال ظهور الحياة تحت السطح الجليدي للقمر الصغير. ويجب تأكيد هذه التوقعات من خلال البعثات المستقبلية إلى زحل، ولكن إذا أرسلنا مجسات إلى إنسيلادوس، فإن نتائج الفريق ستوفر إرشادات قيمة لهذه المهام - مما يساعد علماء الفلك على فحص أعمدة القمر المثيرة بتفاصيل غير مسبوقة.
تم وصف البحث في وقائع الاكاديمية الوطنية للعلوم.
