+ A
A -
تخطط وكالة «ناسا» لتشغيل MOXIE أو تجربة أكسجين المريخ باستخدام موارد الكوكب، ففي مهمة عالية المخاطر قد تستغرق خمس سنوات حتى تكتمل، تريد وكالة ناسا إنزال رواد فضاء على المريخ في ثلاثينيات القرن الحالي، من أجل معالجة مشكلة صعوبة نقل الأكسجين من الأرض إلى المريخ.
وفق تقرير لشبكة CNN الأميركية، الثلاثاء 8 ديسمبر 2020، فإن نقل ما يكفي من الأكسجين والوقود على متن مركبة فضائية للحفاظ على المهمة لما يكفي تلك المدة الزمنية ليس حلاً قابلاً للتطبيق حالياً.
ولا يزال هذا النظام في مرحلة الاختبار على متن مركبة Mars Perseverance التي تم إطلاقها في يوليو؛ إذ سيحول الجهاز ثاني أكسيد الكربون الذي يشكل 96 % من الغلاف الجوي للكوكب الأحمر إلى أكسجين.
على المريخ، يمثِّل الأكسجين 0.13 % فقط من الغلاف الجوي، مقارنةً بنسبة 21 % من غلاف الأرض الجوي.
في هذا الصدد، يقول علماء في جامعة واشنطن بمدينة سانت لويس إنهم ربما توصلوا إلى تقنية أخرى يمكن أن تكمِّل عمل جهاز MOXIE.
فنظام MOXIE ينتج بالأساس الأكسجين كما تفعل شجرة: يسحب هواء المريخ بمضخة ويستخدم عملية كهروكيميائية لفصل ذرتين من الأكسجين عن كل جزيء من ثاني أكسيد الكربون.
أما التقنية التجريبية المقترحة من فيجاي راماني وزملائه، فتستخدم مورداً مختلفاً تماماً: المياه المالحة في بحيرات المريخ الموجودة تحت السطح.
بحيرات المريخ
تتخذ معظم المياه المعروفة بوجودها على كوكب المريخ حالة الجليد، سواءً في القطبين أو في خطوط العرض الوسطى من الكوكب. ومع ذلك، اكتشف العلماء قبل عامين ما بدا وكأنه بحيرة مالحة تحت سطح الغطاء الجليدي الجنوبي للمريخ. ووجدت الأبحاث الأحدث أدلةً إضافية على وجود البحيرة وكشفت عن عدد من البرك المالحة الأصغر القريبة.
فقد صرَّح راماني: «وجود المحلول الملحي أمر محتمل لأنه يخفض درجة تجمد الماء. ما عليك سوى أن تأخذ المياه المالحة والمياه قليلة الملوحة وتحللها بالكهرباء. تأخذ عمليتنا الماء وتقسمه إلى هيدروجين وأكسجين». مع ذلك، فإن الطريقة المقترحة في الورقة الجديدة تفترض أن هذه المحاليل الملحية متاحة بسهولة على المريخ، بحسب مايكل هيشت، الباحث الرئيسي في وكالة ناسا لبرنامج MOXIE والمدير المساعد لإدارة البحوث في مرصد Haystack التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
لكن هيشت قال: «يوماً ما، سيكون التحليل الكهربائي للماء مهماً لإنتاج الوقود على المريخ، ولكن ليس بالضرورة بالطريقة الموضحة في الورقة».
من جانب آخر، فإن الاكتشاف الأخير لمركب الفوسفين، الذي يُحتمل أن يكون بيولوجياً، في سحب كوكب الزهرة يذكرنا بأن بعض هذه المكونات على الأقل موجودة في أماكن أخرى من النظام الشمسي أيضاً. إذن، أين هي المواقع الواعدة الأخرى للحياة خارج الأرض؟
المريخ
وفق موقع The Next Web الهولندي فإن المريخ هو أحد أكثر العوالم شبهاً بالأرض في النظام الشمسي.
وتبلغ مدة يومه 24.5 ساعة، وله أغطية جليدية قطبية تتمدد وتنكمش مع تبدل الفصول، فضلاً عن مجموعة كبيرة من السمات السطحية التي نحتتها المياه خلال تاريخ الكوكب.
كما أن اكتشاف بحيرة تحت الغطاء الجليدي القطبي الجنوبي والميثان في الغلاف الجوي للمريخ (والذي يختلف باختلاف الفصول وحتى اختلاف الوقت من اليوم) يجعل المريخ مرشحاً مثيراً للاهتمام للحياة.
والميثان مهم لأنه يمكن أن ينتج عن طريق العمليات البيولوجية. لكن المصدر الحقيقي لغاز الميثان على سطح المريخ لم يعرف بعد.
ومن المحتمل أن تكون الحياة قد اكتسبت موطئ قدم لها، نظراً إلى الدليل على أن الكوكب كان يتمتع ببيئة أكثر اعتدالاً في الماضي.
واليوم، يتمتع المريخ بغلاف جوي جاف ورقيق للغاية يتألف بالكامل تقريباً من ثاني أكسيد الكربون وهذا ما يوفر حماية ضئيلة من الإشعاع الشمسي والكوني.
وإذا كان المريخ قد تمكن من الاحتفاظ ببعض احتياطيات المياه تحت سطحه، فليس من المستحيل أن تظل الحياة قائمة عليه.
القمر أوروبا
اكتشف غاليليو غاليلي القمر أوروبا في عام 1610، إلى جانب أقمار المشتري الثلاثة الكبيرة الأخرى.
بالنسبة لحجمه فإنه أصغر قليلاً من قمر الأرض ويدور حول المشتري على مسافة تبعد حوالي 670 ألف كيلومتر مرة كل 3.5 أيام. هذا ويتعرض قمر أوروبا للانكماش والتمدد باستمرار بفعل مجالات الجاذبية المتنافسة لكوكب المشتري الأخرى وأقمار غاليليو، وهي عملية تُعرف باسم التسخين المدي.
ويُعتقد أن القمر عالم نشط جيولوجياً، مثل الأرض، لأن التسخين المدي القوي يسخن باطنه الصخري المعدني ويبقيه ذائباً بشكل جزئي.
كما أن سطح أوروبا عبارة عن مساحة شاسعة من الجليد المائي ويعتقد العديد من العلماء أن تحت السطح المتجمد توجد طبقة من المياه السائلة- محيط عالمي- والتي تمنعها الحرارة من التجمد والتي قد يزيد عمقها على 100 كيلومتر.
وتشمل الأدلة على هذا المحيط انبثاق الينابيع الساخنة من خلال شقوق الجليد السطحي، ومجالاً مغناطيسياً ضعيفاً، وتضاريس فوضوية على السطح، والتي يمكن أن تتشوه بفعل تيارات المحيط الدائمة تحتها. هذا الدرع الجليدي يعزل المحيط تحت السطحي من البرودة الشديدة وفراغ الفضاء، وكذلك أحزمة الإشعاع الشرسة للمشتري.
لذلك يعتقد أننا قد نجد في الجزء السفلي من عالم المحيط هذا منفسات حرارية مائية وبراكين غائصة.
القمر إنسيلادوس
كما هو الحال بالنسبة لقمر أوروبا، فإن سيلادوس هو قمر مغطى بالجليد مع محيط تحت السطح من الماء السائل. ويدور إنسيلادوس حول زحل، وقد ولفت انتباه العلماء لأول مرة إلى عالم يحتمل أن يكون صالحاً للحياة بعد الاكتشاف المفاجئ للفوارات الحارة الضخمة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر.
وتتسرب دفقات الماء هذه من الشقوق الكبيرة على السطح، ونظراً لمجال الجاذبية الضعيف للقمر إنسيلادوس، فإن هذه الدفقات تنفث في الفضاء. وهي ما تم اعتباره دليلاً واضحاً على وجود مخزن تحت الأرض للمياه السائلة. ولم يقتصر الأمر على اكتشاف المياه في هذه الينابيع فحسب، بل اكتشفت أيضاً مجموعة من الجزيئات العضوية، والأهم من ذلك، حبيبات صغيرة من جزيئات السيليكات الصخرية التي لا يمكن أن توجد إلا إذا كانت مياه المحيط تحت السطحية متلامسة بشكل طبيعي مع قاع المحيط الصخري عند درجة حرارة تبلغ 90 درجة مئوية على الأقل. وهذا دليل قوي للغاية على وجود منفسات حرارية مائية في قاع المحيط، مما يوفر الكيمياء اللازمة للحياة ومصادر الطاقة المحلية.
القمر تيتان
تيتان هو أكبر قمر لكوكب زحل والقمر الوحيد في النظام الشمسي الذي لديه غلاف جوي حقيقي.
ويحتوي القمر على ضباب برتقالي كثيف من الجزيئات العضوية المعقدة ونظام مناخي مكون من غاز الميثان بدلاً من الماء، وهو يكتمل بالأمطار الموسمية وفترات الجفاف والكثبان الرملية السطحية الناتجة عن الرياح. أما الغلاف الجوي فيتكون في الغالب من النيتروجين، وهو عنصر كيميائي مهم يستخدم في بناء البروتينات في جميع أشكال الحياة المعروفة. وكشفت عمليات رصد الرادار عن وجود أنهار وبحيرات من الميثان السائل والإيثان وربما وجود براكين جليدية، وهي ظواهر تشبه البراكين لكنها تنفجر بالمياه السائلة بدلاً من الحمم البركانية.
ويشير هذا إلى أن تيتان، مثل أوروبا وإنسيلادوس، لديه احتياطي تحت سطحي من الماء السائل.
وعلى مسافة هائلة من الشمس، تكون درجات حرارة سطح تيتان شديدة البرودة، 180 درجة مئوية سالبة، وهي درجة حرارة شديدة البرودة بالنسبة للماء السائل.
ومع ذلك، فإن المواد الكيميائية الوفيرة على تيتان أثارت التكهنات بأن أشكال الحياة- التي يحتمل أن تكون ذات كيمياء مختلفة جوهرياً عن الكائنات الأرضية- يمكن أن توجد هناك.
وفق تقرير لشبكة CNN الأميركية، الثلاثاء 8 ديسمبر 2020، فإن نقل ما يكفي من الأكسجين والوقود على متن مركبة فضائية للحفاظ على المهمة لما يكفي تلك المدة الزمنية ليس حلاً قابلاً للتطبيق حالياً.
ولا يزال هذا النظام في مرحلة الاختبار على متن مركبة Mars Perseverance التي تم إطلاقها في يوليو؛ إذ سيحول الجهاز ثاني أكسيد الكربون الذي يشكل 96 % من الغلاف الجوي للكوكب الأحمر إلى أكسجين.
على المريخ، يمثِّل الأكسجين 0.13 % فقط من الغلاف الجوي، مقارنةً بنسبة 21 % من غلاف الأرض الجوي.
في هذا الصدد، يقول علماء في جامعة واشنطن بمدينة سانت لويس إنهم ربما توصلوا إلى تقنية أخرى يمكن أن تكمِّل عمل جهاز MOXIE.
فنظام MOXIE ينتج بالأساس الأكسجين كما تفعل شجرة: يسحب هواء المريخ بمضخة ويستخدم عملية كهروكيميائية لفصل ذرتين من الأكسجين عن كل جزيء من ثاني أكسيد الكربون.
أما التقنية التجريبية المقترحة من فيجاي راماني وزملائه، فتستخدم مورداً مختلفاً تماماً: المياه المالحة في بحيرات المريخ الموجودة تحت السطح.
بحيرات المريخ
تتخذ معظم المياه المعروفة بوجودها على كوكب المريخ حالة الجليد، سواءً في القطبين أو في خطوط العرض الوسطى من الكوكب. ومع ذلك، اكتشف العلماء قبل عامين ما بدا وكأنه بحيرة مالحة تحت سطح الغطاء الجليدي الجنوبي للمريخ. ووجدت الأبحاث الأحدث أدلةً إضافية على وجود البحيرة وكشفت عن عدد من البرك المالحة الأصغر القريبة.
فقد صرَّح راماني: «وجود المحلول الملحي أمر محتمل لأنه يخفض درجة تجمد الماء. ما عليك سوى أن تأخذ المياه المالحة والمياه قليلة الملوحة وتحللها بالكهرباء. تأخذ عمليتنا الماء وتقسمه إلى هيدروجين وأكسجين». مع ذلك، فإن الطريقة المقترحة في الورقة الجديدة تفترض أن هذه المحاليل الملحية متاحة بسهولة على المريخ، بحسب مايكل هيشت، الباحث الرئيسي في وكالة ناسا لبرنامج MOXIE والمدير المساعد لإدارة البحوث في مرصد Haystack التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
لكن هيشت قال: «يوماً ما، سيكون التحليل الكهربائي للماء مهماً لإنتاج الوقود على المريخ، ولكن ليس بالضرورة بالطريقة الموضحة في الورقة».
من جانب آخر، فإن الاكتشاف الأخير لمركب الفوسفين، الذي يُحتمل أن يكون بيولوجياً، في سحب كوكب الزهرة يذكرنا بأن بعض هذه المكونات على الأقل موجودة في أماكن أخرى من النظام الشمسي أيضاً. إذن، أين هي المواقع الواعدة الأخرى للحياة خارج الأرض؟
المريخ
وفق موقع The Next Web الهولندي فإن المريخ هو أحد أكثر العوالم شبهاً بالأرض في النظام الشمسي.
وتبلغ مدة يومه 24.5 ساعة، وله أغطية جليدية قطبية تتمدد وتنكمش مع تبدل الفصول، فضلاً عن مجموعة كبيرة من السمات السطحية التي نحتتها المياه خلال تاريخ الكوكب.
كما أن اكتشاف بحيرة تحت الغطاء الجليدي القطبي الجنوبي والميثان في الغلاف الجوي للمريخ (والذي يختلف باختلاف الفصول وحتى اختلاف الوقت من اليوم) يجعل المريخ مرشحاً مثيراً للاهتمام للحياة.
والميثان مهم لأنه يمكن أن ينتج عن طريق العمليات البيولوجية. لكن المصدر الحقيقي لغاز الميثان على سطح المريخ لم يعرف بعد.
ومن المحتمل أن تكون الحياة قد اكتسبت موطئ قدم لها، نظراً إلى الدليل على أن الكوكب كان يتمتع ببيئة أكثر اعتدالاً في الماضي.
واليوم، يتمتع المريخ بغلاف جوي جاف ورقيق للغاية يتألف بالكامل تقريباً من ثاني أكسيد الكربون وهذا ما يوفر حماية ضئيلة من الإشعاع الشمسي والكوني.
وإذا كان المريخ قد تمكن من الاحتفاظ ببعض احتياطيات المياه تحت سطحه، فليس من المستحيل أن تظل الحياة قائمة عليه.
القمر أوروبا
اكتشف غاليليو غاليلي القمر أوروبا في عام 1610، إلى جانب أقمار المشتري الثلاثة الكبيرة الأخرى.
بالنسبة لحجمه فإنه أصغر قليلاً من قمر الأرض ويدور حول المشتري على مسافة تبعد حوالي 670 ألف كيلومتر مرة كل 3.5 أيام. هذا ويتعرض قمر أوروبا للانكماش والتمدد باستمرار بفعل مجالات الجاذبية المتنافسة لكوكب المشتري الأخرى وأقمار غاليليو، وهي عملية تُعرف باسم التسخين المدي.
ويُعتقد أن القمر عالم نشط جيولوجياً، مثل الأرض، لأن التسخين المدي القوي يسخن باطنه الصخري المعدني ويبقيه ذائباً بشكل جزئي.
كما أن سطح أوروبا عبارة عن مساحة شاسعة من الجليد المائي ويعتقد العديد من العلماء أن تحت السطح المتجمد توجد طبقة من المياه السائلة- محيط عالمي- والتي تمنعها الحرارة من التجمد والتي قد يزيد عمقها على 100 كيلومتر.
وتشمل الأدلة على هذا المحيط انبثاق الينابيع الساخنة من خلال شقوق الجليد السطحي، ومجالاً مغناطيسياً ضعيفاً، وتضاريس فوضوية على السطح، والتي يمكن أن تتشوه بفعل تيارات المحيط الدائمة تحتها. هذا الدرع الجليدي يعزل المحيط تحت السطحي من البرودة الشديدة وفراغ الفضاء، وكذلك أحزمة الإشعاع الشرسة للمشتري.
لذلك يعتقد أننا قد نجد في الجزء السفلي من عالم المحيط هذا منفسات حرارية مائية وبراكين غائصة.
القمر إنسيلادوس
كما هو الحال بالنسبة لقمر أوروبا، فإن سيلادوس هو قمر مغطى بالجليد مع محيط تحت السطح من الماء السائل. ويدور إنسيلادوس حول زحل، وقد ولفت انتباه العلماء لأول مرة إلى عالم يحتمل أن يكون صالحاً للحياة بعد الاكتشاف المفاجئ للفوارات الحارة الضخمة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر.
وتتسرب دفقات الماء هذه من الشقوق الكبيرة على السطح، ونظراً لمجال الجاذبية الضعيف للقمر إنسيلادوس، فإن هذه الدفقات تنفث في الفضاء. وهي ما تم اعتباره دليلاً واضحاً على وجود مخزن تحت الأرض للمياه السائلة. ولم يقتصر الأمر على اكتشاف المياه في هذه الينابيع فحسب، بل اكتشفت أيضاً مجموعة من الجزيئات العضوية، والأهم من ذلك، حبيبات صغيرة من جزيئات السيليكات الصخرية التي لا يمكن أن توجد إلا إذا كانت مياه المحيط تحت السطحية متلامسة بشكل طبيعي مع قاع المحيط الصخري عند درجة حرارة تبلغ 90 درجة مئوية على الأقل. وهذا دليل قوي للغاية على وجود منفسات حرارية مائية في قاع المحيط، مما يوفر الكيمياء اللازمة للحياة ومصادر الطاقة المحلية.
القمر تيتان
تيتان هو أكبر قمر لكوكب زحل والقمر الوحيد في النظام الشمسي الذي لديه غلاف جوي حقيقي.
ويحتوي القمر على ضباب برتقالي كثيف من الجزيئات العضوية المعقدة ونظام مناخي مكون من غاز الميثان بدلاً من الماء، وهو يكتمل بالأمطار الموسمية وفترات الجفاف والكثبان الرملية السطحية الناتجة عن الرياح. أما الغلاف الجوي فيتكون في الغالب من النيتروجين، وهو عنصر كيميائي مهم يستخدم في بناء البروتينات في جميع أشكال الحياة المعروفة. وكشفت عمليات رصد الرادار عن وجود أنهار وبحيرات من الميثان السائل والإيثان وربما وجود براكين جليدية، وهي ظواهر تشبه البراكين لكنها تنفجر بالمياه السائلة بدلاً من الحمم البركانية.
ويشير هذا إلى أن تيتان، مثل أوروبا وإنسيلادوس، لديه احتياطي تحت سطحي من الماء السائل.
وعلى مسافة هائلة من الشمس، تكون درجات حرارة سطح تيتان شديدة البرودة، 180 درجة مئوية سالبة، وهي درجة حرارة شديدة البرودة بالنسبة للماء السائل.
ومع ذلك، فإن المواد الكيميائية الوفيرة على تيتان أثارت التكهنات بأن أشكال الحياة- التي يحتمل أن تكون ذات كيمياء مختلفة جوهرياً عن الكائنات الأرضية- يمكن أن توجد هناك.
