تحذر الدراسة من أن البعثات القمرية قد تكون أدلة ملوثة على أصول الحياة

يمكن أن ينتقل الميثان المنطلق في العادم من قطب قمري إلى آخر في أقل من يومين قمريين، مع ترسيب نصفه تقريبًا في النهاية في مناطق قد تحافظ على وحدات البناء الكيميائية الأصلية المرتبطة بظهور الحياة على الأرض.

أظهرت دراسة جديدة أن أكثر من نصف غاز الميثان المنبعث من العادم من مركبات الهبوط على القمر يمكن أن ينتشر إلى مناطق القمر التي قد تحافظ على الأدلة المتعلقة بأصول الحياة على الأرض. ووجد الباحثون أن هذا التلوث يمكن أن يحدث بسرعة بغض النظر عن مكان هبوط المركبة الفضائية. وحتى المهمة التي تهبط في القطب الجنوبي يمكن أن تطلق جزيئات الميثان التي “تقفز” عبر سطح القمر وتصل إلى القطب الشمالي في أقل من يومين قمريين.

ومع تجدد الاهتمام باستكشاف القمر من جانب الحكومات والشركات الخاصة والمنظمات غير الحكومية، يؤكد المؤلفون على الحاجة المتزايدة لفهم كيفية تأثير هذه المهام على البحث العلمي المستقبلي. يمكن لرؤى كهذه أن توجه جهود حماية الكوكب للقمر وتساعد في تشكيل تصميمات المهمة التي تحد من الاضطرابات البيئية وتحمي السجلات العلمية القيمة.

وقد نشر البحث في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب، مجلة جامعة الخليج العربي للأبحاث الأصلية في علوم الكواكب.

وقال سيلفيو سينيبالدي، مسؤول حماية الكواكب في المركز: “إننا نحاول حماية العلوم واستثماراتنا في الفضاء”. وكالة الفضاء الأوروبية وكبير المؤلفين في الدراسة. وقال إن القمر هو مختبر طبيعي جاهز للاكتشافات الجديدة، ولكن من المفارقة أن “نشاطنا يمكن أن يعيق الاستكشاف العلمي”.

الجليد القديم وأصول الحياة

بالقرب من قطبي القمر، تحتوي الحفر التي لا تتلقى ضوء الشمس أبدًا (وتسمى المناطق المظللة بشكل دائم) على جليد قد يحبس المواد التي وصلت إلى كل من القمر والأرض عن طريق المذنبات والكويكبات منذ مليارات السنين. ويعتقد العلماء أن هذه المادة المجمدة يمكن أن تشمل “جزيئات عضوية ما قبل الحيوية”، وهي مكونات كيميائية ربما تكون، في ظل الظروف المناسبة، قد شكلت اللبنات الأولى للحياة، بما في ذلك الحمض النووي. إن اكتشاف هذه الجزيئات في حالة غير متغيرة يمكن أن يقدم نظرة نادرة حول كيفية بدء الحياة على الأرض.

وقال سينيبالدي: “نحن نعلم أن لدينا جزيئات عضوية في النظام الشمسي، في الكويكبات، على سبيل المثال”. “ولكن كيف وصلوا إلى أداء وظائف محددة كما يفعلون في المادة البيولوجية هو فجوة نحتاج إلى سدها.”

على الأرض، من المحتمل أن يكون النشاط الجيولوجي والتآكل قد محا الأدلة المباشرة على الشكل الذي كانت تبدو عليه هذه الجزيئات القديمة ذات يوم.

ومع ذلك، فإن القمر يحتوي على مناطق ظلت دون تغيير إلى حد كبير لمليارات السنين. وينطبق هذا بشكل خاص على المناطق المظللة بشكل دائم، حيث يؤدي البرد الشديد إلى إبطاء الحركة الجزيئية ويسمح للمواد بالتراكم بمرور الوقت. ويشير الباحثون إلى أن القلق يكمن في أن عوادم المركبات الفضائية يمكن أن تصبح محاصرة في نفس المواقع، مما قد يخفي أو يغير بعض القرائن الأكثر بدائية لأصول الحياة.

اندفاعة جنونية جزيئية

قام سينيبالدي وفرانشيسكا بايفا، عالمة الفيزياء في المعهد التقني العالي والمؤلف الرئيسي للدراسة، ببناء نموذج حاسوبي لمحاكاة كيفية حدوث هذا التلوث، باستخدام مهمة أرجونوت التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية كدراسة حالة. ركزت عمليات المحاكاة على كيفية انتشار الميثان، وهو المركب العضوي الرئيسي الذي يتم إطلاقه أثناء احتراق وقود الأرجونوت، عبر سطح القمر أثناء الهبوط في القطب الجنوبي للقمر. في حين أن الدراسات السابقة قد بحثت في كيفية تحرك جزيئات الماء على القمر، لم تفعل أي منها ذلك بالنسبة للجزيئات العضوية مثل الميثان. كما أخذ النموذج الجديد في الاعتبار كيفية تأثير عوامل مثل الرياح الشمسية والأشعة فوق البنفسجية على سلوك الميثان.

قال بايفا، الذي كان طالب ماجستير في جامعة KU Leuven ومتدربًا في وكالة الفضاء الأوروبية أثناء البحث: “كنا نحاول نمذجة آلاف الجزيئات وكيفية تحركها، وكيف تصطدم ببعضها البعض، وكيف تتفاعل مع السطح”. “لقد تطلب الأمر الكثير من القوة الحسابية. وكان علينا تشغيل كل محاكاة لأيام أو أسابيع.”

وأظهر النموذج وصول غاز الميثان إلى القطب الشمالي في أقل من يومين قمريين. وفي غضون سبعة أيام قمرية (ما يقرب من 7 أشهر على الأرض)، كان أكثر من نصف إجمالي غاز الميثان المنبعث “محاصرًا باردًا” في القطبين المتجمدين – 42% في القطب الجنوبي و12% في الشمال.

وقال سينيبالدي: “كان الإطار الزمني هو المفاجأة الكبرى”. “في غضون أسبوع، يمكن أن يكون لديك توزيع للجزيئات من الجنوب إلى القطب الشمالي.”

لماذا ينشر القمر التلوث بهذه السهولة

ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن القمر لا يحتوي على غلاف جوي تقريبًا يمكن أن تصطدم به الجزيئات الأخرى. وتتحرك جزيئات الميثان الموجودة على القمر، والتي لا تعيقها سوى الجاذبية، بحرية عبر المناظر الطبيعية مثل الكرات النطاطة عبر غرفة فارغة، تنشطها أشعة الشمس وتبطئها البرودة.

وقال بايفا: “إن مساراتهم باليستية في الأساس”. “إنهم يقفزون من نقطة إلى أخرى.” وأوضحت أن هذا أمر مثير للقلق، لأنه يعني أنه قد لا تكون هناك مواقع هبوط مضمونة في أي مكان. “لقد أظهرنا أن الجزيئات يمكن أن تنتقل عبر القمر بأكمله. وفي النهاية، أينما تهبط، سيكون لديك تلوث في كل مكان.”

هذا لا يعني أنه لا يوجد شيء يمكن القيام به لتقليل التلوث. وأشار بايفا إلى أن مواقع الهبوط الأكثر برودة ربما لا تزال تحتضن جزيئات العادم بشكل أفضل من الجزيئات الأكثر دفئًا. قد تكون هناك أيضًا طرق للتغلب على التلوث: يريد سينيبالدي دراسة ما إذا كانت جزيئات العادم قد تستقر ببساطة على الأسطح الجليدية لأجهزة PSR، تاركة المواد تحتها سالمة لإجراء الأبحاث.

وقال الثنائي، قبل كل شيء، إن النتائج تحتاج إلى تأكيد من خلال عمليات المحاكاة الإضافية والقياسات الواقعية على القمر. وقال سينيبالدي: “أريد أن أطرح هذه المناقشة على فرق المهمة، لأنها في نهاية المطاف ليست نظرية – إنها حقيقة أننا سنذهب إلى هناك”. “سوف نفوت الفرصة إذا لم يكن لدينا أدوات للتحقق من صحة هذه النماذج.”

ويأمل بايفا في دراسة ما إذا كانت الجزيئات الأخرى غير الميثان، بما في ذلك تلك الموجودة في أجهزة المركبات الفضائية مثل الطلاء والمطاط، قد تشكل أيضًا مخاطر على البحث.

وقالت: “لدينا قوانين تنظم تلوث بيئات الأرض مثل القارة القطبية الجنوبية والمتنزهات الوطنية”. “أعتقد أن القمر بيئة ذات قيمة مثل تلك.”

المرجع: “هل يمكن للتلوث الذي تحمله المركبات الفضائية أن يضر بفهمنا لكيمياء الجليد القمري؟” بقلم فرانسيسكا س. بايفا وسيلفيو سينيبالدي، 13 نوفمبر 2025، مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب.
دوى: 10.1029/2025JE009132

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.