جيمس ويب يكتشف مصدر كربون في قمر المشتري يوروبا

يعد قمر المشتري يوروبا واحداً من بين عدة كواكب في النظام الشمسي يحتمل توفيرها لظروف موائمة للحياة. وقد أظهر بحث سابق وجود محيط من الماء السائل المالح، وقاع صخري تحت قشرته من جليد الماء. ولكن العلماء لم يثبتوا بعد فيما إذا كان يحوي هذا المحيط المواد الكيميائية التي تحتاجها الحياة أم لا، وخصوصاً الكربون.

حدد العلماء باستخدام بيانات من تلسكوب جيمس ويب وجود ثاني أوكسيد الكربون في منطقة محددة من سطح يوروبا الجليدي. ويشير التحليل إلى أن هذا الكربون نشأ في المحيط التحتي ولم تأتِ به مصادر خارجية كالنيازك. أضف إلى ذلك أنه ترسب ضمن مقياس زمني جيولوجي حديث. ويعني هذا الاكتشاف احتمالية قابلية محيط يوروبا للحياة.

الحياة على الأرض تزدهر بتنوع المواد الكيميائية، فكلما زادت كانت الحياة أفضل. ونحن كائنات تقوم على الكربون. وفهمنا كيمياء محيط يوروبا سيساعدنا في أن نحدد إذا كان مكاناً معادياً للحياة أم ملائماً لها.

ويقول العلماء المشاركين في التحليل أن لديهم الآن دليل ناتج عن عمليات الرصد بأن الكربون على سطح يوروبا أتى من المحيط. وهذا ليس شيئاً قليل الأهمية. فالكربون عنصر أساسي من الناحية البيولوجية.

الترابط مع سطح المحيط

وجد تلسكوب جيمس ويب أن سطح يوروبا يحوي كميات وافرة من ثاني أوكسيد الكربون في منطقة تارا ريجيو. وهي منطقة حديثة جيولوجياً من تضاريس عادت إلى السطح عموماً، وتعرف باسم تضاريس الفوضى. إذ أن جليد السطح تعرض للاضطراب، ويحتمل حدوث تبادل للمواد بين المحيط التحتي والسطح الجليدي.

تظهر عمليات رصد سابقة من تلسكوب هابل دلائل على وجود ملح جاء من المحيط التحتي في منطقة تارا ريجيو. والآن يرى ثاني أوكسيد الكربون مركزاً جداً في تلك المنطقة أيضاً. وهذا ما يعني كما يعتقد العلماء بأن الكربون يحتمل أن أصله من المحيط الداخلي.

ويتجادل العلماء عن المدى الذي يرتبط به المحيط مع سطحه. ولعل هذا كان الدافع لاستكشاف يوروبا. ويشير هذا الترابط أننا قد نكون قادرين على معرفة بعض الأمور الأساسية عن تركيبة المحيط حتى قبل أن نحفر في الجليد للحصول على الصورة الكاملة.

وقد حدد الباحثون ثاني أوكسيد الكربون باستخدام بيانات مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة في جيمس ويب. إذ تزود هذه الأداة بأطياف بأبعاد ٣٢٠ كم × ٣٢٠ كم على حقل رؤية قطره ٣١٢٨ كم على سطح يوروبا. ما يسمح للعلماء تحديد مكان توضع مواد كيميائية محددة.

وثاني أوكسيد الكربون ليس مستقراً على سطح يوروبا. لذلك يقول العلماء أن من المحتمل أنه جاء في فترة زمنية جيولوجية حديثة. ويدعم هذا الاستنتاج تركيز ثاني أوكسيد الكربون في منطقة من التضاريس الحديثة.

وقد أخذت عمليات الرصد دقائق معدودة، ولكنها ذات قيمة كبيرة علمياً. وهذا العمل يشير إلى العلم المذهل الذي يمكننا أن نحصل عليه في النظام الشمسي عبر تلسكوب جيمس ويب.

البحث عن اندفاعات

بحث العلماء أيضاً عن دلائل على اندفاعات لبخار الماء المنبثقة من سطح يوروبا. فقد أشار باحثون استخدموا تلسكوب هابل عن رصد مبدئي لاندفاعات أعوام ٢٠١٣ و٢٠١٦ و٢٠١٧. ولكن كان من الصعب إيجاد دليل قاطع.

ولكن بيانات ويب الجديدة لم تظهر أية دلائل على نشاط اندفاعي. ما أدى لوضح حدود للمدى الذي يحتمل أن تقذف المواد فيها، ومع هذا، لا يعني الأمر استبعاد وجود اندفاعات كبيرة.

هناك احتمال دائم بأن هذه الاندفاعات متغيرة، ويمكن رؤيتها في أوقات محددة فقط. والأكيد أنه لم يرصد أي اندفاع أثناء عمليات الرصد باستخدام ويب.

هذه النتائج ستفيد مهمة كليبر التابعة لناسا إلى يوروبا، ومهمة جويس التابعة لوكالة الفضاء الأوربية إلى أقمار المشتري المتجمدة. والتي ستجري عمليات رصد للمشتري وأقماره التي تحوي محيطات كبيرة وهي جانيميد وكاليستو ويوروبا. وذلك بأدوات الاستشعار عن بعد والأدوات الجيوفيزيائية والأدوات في الموقع الأصلي.

وستحدد هذه المهمة أوصاف هذه الأقمار بوصفها أجساماً كوكبية وموائل محتملة للحياة، كما ستستكشف بيئة المشتري المعقدة في العمق، وستدرس نظام المشتري الأوسع بوصفه نموذجاً للكواكب الغازية العملاقة عبر الكون.

وهذه أول نتيجة عظيمة سيقدمها ويب لدراسة أقمار المشتري. ويتطلع العلماء لرؤية ما يمكن معرفته عن خواص السطح من عمليات الرصد هذه وما سيأتي منها.

وتعزز النتائج أهمية مهمة جويس. والتي ستمكننا من رصد السطح ذاته بذات النطاق من أطوال الأمواج ولكن على مساحة مكانية أكبر ومدى زمني أطول. لذلك ستوثق شروط الحياة في يوروبا بشكل أكبر.

ملخص المقال

اكتشف جيمس ويب مصدر كربون في قمر المشتري يوروبا. حيث حدد العلماء وجود ثاني أوكسيد الكربون في منطقة محددة من سطح يوروبا الجليدي.

ويشير التحليل إلى أن هذا الكربون نشأ في المحيط التحتي ولم تأتِ به مصادر خارجية كالنيازك. كما أنه ترسب ضمن فترة جيولوجية حديثة حديث.
ويبحث العلماء عن اندفاعات تدعم حمل هذه المواد من محيطه الداخلي.

ويعني هذا الاكتشاف احتمالية قابلية محيط يوروبا للحياة.

المصدر

هنا