تم العثور على مصدر للحرارة لحياة مزدهرة في المحيط تحت الجليدي في أوروبا

لعقود من الزمن، أسر قمر المشتري يوروبا علماء الأحياء الفلكية: فقشرته الجليدية المتشققة تخفي محيطًا مالحًا ضخمًا، وهو موطن محتمل مثالي للحياة. ومع ذلك، فإن الاكتشافات الأخيرة قد خففت من حماستهم. اتضحفالقشرة الجليدية سميكة بشكل لا يصدق، مما يدل على ضعف تدفق الحرارة من داخل القمر. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم التأكد من وجود السخانات، مما يعني أن النشاط الجيولوجي في أوروبا ضئيل.

يتساءل عالم الكواكب نوك توان تشونغ من مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: “هل ماتت أوروبا حقا؟ أم ينبغي لنا أن نلقي نظرة أوسع وندرس آليات أخرى يمكن أن تدعم الحياة؟”

فكرة جديدة

يذاكرإن هذا الاكتشاف، الذي قدمه تشونغ في الاجتماع السنوي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي، يجلب تفاؤلًا جديدًا للعلماء الذين يدرسون أوروبا – حيث اقترح أن الصخور التي ترشح العناصر المشعة إلى المحيط يمكن أن تولد طاقة كافية لدعم الحياة البدائية.

وقال عالم الكواكب كيفن تشين من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “هذه فكرة جديدة”. “إنها لا ترتبط بوجود الحياة حصريًا في قاع البحر، ولكنها تنظر في إمكانيات أخرى للحفاظ على المحيط الحيوي.”

في النماذج السابقة للحياة المحتملة على أوروبا، ركز الباحثون على قاع المحيط تحت الجليدي، حيث يمكن أن يتفاعل الماء الساخن من الفتحات الحرارية المائية مع الصخور، مما ينتج أيونات الهيدروجين مع إلكترونات عالية الطاقة يمكن أن تستخدمها الميكروبات كوقود. ولكن إذا كانت أعماق أوروبا أكثر برودة وأقل نشاطا حقا، فإن ردود الفعل هذه لن تكون ذات فائدة تذكر.

مستوحاة من المتطرفين الأرضيين الذين يسكنون المناجم و عميقا في القاعطرح تشونغ فرضية مفادها أن مفتاح الحل قد يكمن في صخور أوروبا نفسها، وليس في حرارتها الداخلية. إذا دخلت العناصر المشعة إلى الماء، فإن اضمحلالها الطبيعي سيطلق الحرارة، مما يؤدي إلى تقسيم جزيئات الماء إلى أيونات الهيدروجين والأكسجين – هذه هي الطاقة اللازمة للحياة.

واستنادًا إلى دراسات محيطات أوروبا وإنسيلادوس والأرض، قام علماء الكواكب بوضع نموذج لتركيزات اليورانيوم 235 واليورانيوم 238 والبوتاسيوم 40 في الماء. كل هذه النظائر موجودة أيضًا في النيازك. ثم قاموا بتقدير عدد الأيونات التي يمكن أن ينتجها اضمحلالها، وما إذا كانت طاقة هذه الأيونات كافية لدعم الحياة.

نتائج مبهرة

وكانت النتائج مشجعة، كما يقول تشونغ: ما يكفي لسبتيليون خلية، وهو ما يعادل الكتلة الحيوية لألف حوت أزرق. ويشير تشين إلى أنه من الناحية النظرية، يمكن للحياة الميكروبية على أوروبا أن توجد ليس فقط بالقرب من مصادر الحرارة العميقة، ولكن أينما تنجرف العناصر المشعة في المحيط.

هذه الآلية فعالة للغاية – وهي أيضًا متينة للغاية، لأن عمر النصف للبوتاسيوم -40، على سبيل المثال، يبلغ 1.25 مليار سنة، كما أشار عالم الأحياء الفلكية ستيف فانس من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا.

وشدد على أن “مجرد وجود مواد مشعة في أي مكان يعني احتمال وجود طاقة هناك”.

بغض النظر عن كيفية حصول الحياة على أوروبا على الطاقة، في غياب تكتونية الصفائح، يجب أن تجف أي مصادر، كما تقول عالمة محيطات الكواكب إليزابيث سبيرز من جامعة تكساس في أوستن. بالإضافة إلى ذلك، يبلغ حجم محيط أوروبا ضعف حجم محيط الأرض، مما يعني أن أي عناصر مشعة ذائبة تكون مخففة بدرجة كبيرة.

وتضيف: “لكن الحياة فعالة للغاية. وإذا كانت هناك طاقة، فسيتم استخدامها”.

سيتم اختبار فرضية تشونغ قريبًا. لقد اكتشفت المركبة الفضائية جونو بالفعل وجود البوتاسيوم في الغلاف الجوي الرقيق لأوروبا. وعندما يصل يوروبا كليبر إلى هناك، يمكنه قياس تركيز الأرجون-40، الذي يتشكل نتيجة تحلل البوتاسيوم-40.

واختتمت سبيرز حديثها قائلة: “لذا، لا يفقد علماء الأحياء الفلكية الأمل، لأنه بخلاف ذلك سينتهي الأمر بأوروبا “مجرد كتلة ميتة من التراب في النظام الشمسي مع أنماط مضحكة على الجليد”.