دراسة تكشف: قمر زحل الأكبر يضم طبقات جليد وقد يحتوي مناطق صالحة للحياة

تشير أبحاث جديدة، وفقا لـ"ناسا", إلى أن قمر زحل الأكبر، تيتان، يضم طبقات من الجليد والطين الجليدي بدلا من بحر سائل شاسع، في طرح يشكك في نظرية عمرها نحو عقد حول محيط خفي تحت سطحه. وبدلا من محيط جوفي واسع، قد يحتوي تيتان على طبقات عميقة من الجليد والطين الجليدي تشبه جليد البحر في القطب الشمالي أو الخزانات الجوفية، وذلك بحسب دراسة نُشرت الأربعاء في مجلة "Nature". وتُشير هذه النتيجة إلى إمكان وجود جيوب من الماء السائل داخل تلك الطبقات، وهي بيئات قد تتمكن فيها الحياة من البقاء. وأعاد باحثون في مختبر الدفع النفاث التابع لـ"ناسا" فحص بيانات جمعتها مركبة "كاسيني" قبل سنوات، ليصلوا إلى استنتاجات تناقض النظرية واسعة القبول عن المحيط.

وقال باتيست جورنو، الأستاذ المساعد بجامعة واشنطن والمشارك في إعداد الدراسة: "بدلا من محيط مفتوح كما لدينا على الأرض، ربما ننظر إلى شيء أشبه بجليد بحر قطبي أو خزانات جوفية، ما يحمل تداعيات على نوع الحياة التي قد نعثر عليها، وكذلك توافر المغذيات والطاقة وما إلى ذلك". وأشار جورنو إلى أن أي أشكال للحياة ستكون على الأرجح مجهرية، مضيفا أن "الطبيعة أثبتت مرارا إبداعا يفوق أكثر العلماء خيالا". ولم تُكتشف أي علامات حياة على تيتان، الذي يمتد 3.200 ميلا ويُعد ثاني أكبر أقمار النظام الشمسي. وتغلفه طبقة ضبابية، وهو العالم الوحيد بعد الأرض المعروف بوجود سائل على سطحه؛ لكن عند درجات حرارة تقارب ناقص 297 درجة فهرنهايت يكون ذلك السائل ميثانا لا ماءً، فيُشكّل بحيرات ويتساقط مطرا.

ورغم أن غياب محيط كامل قد يبدو نكسة في البحث عن الحياة، يقول الباحثون إنه يوسّع في الواقع الاحتمالات. "إنه يوسّع نطاق البيئات التي قد نعدها صالحة للسكن", قالت أولى جونز، طالبة دراسات عليا في مختبر جورنو عملت على الدراسة. ووجد الباحثون أن جيوبا من المياه العذبة على تيتان قد تصل حرارتها إلى 21 درجة مئوية. وستكون المغذيات أكثر تركيزا في هذه البرك الصغيرة من الماء، ما قد يخلق شروطا أغنى للحياة مقارنة بما قد يوفره محيط مخفف. وإذا وُجدت حياة على تيتان، فقد تشبه النظم البيئية القطبية على الأرض.

داخل ديناميكي قال المؤلف الرئيسي فلافيو بيتريكا، الزميل الباحث في مختبر الدفع النفاث (JPL)، إن ماء تيتان تحت السطح ربما تجمد في الماضي وقد يكون الآن يذوب، أو أن غلاف القمر المائي ربما يتجمد تدريجيا بالكامل. وتشير نماذج الحاسوب إلى أن طبقات الجليد والطين الجليدي والماء تمتد لأكثر من 340 ميلا في العمق؛ فقشرة جليدية خارجية بسماكة نحو 100 ميل تغطي طبقات من الطين الجليدي وبركا مائية تمتد لمسافة أخرى تبلغ 250 ميلا. وجاء الاختراق من تحليل محسّن لتأثير جاذبية زحل على تيتان؛ فبما أن تيتان مقيد مديّا بزحل ويُظهر الوجه نفسه للكوكب دائما، فإن جذب زحل يشوه سطح القمر محدثا انتفاخات يصل ارتفاعها إلى 30 قدما. في عام 2008، اقترح العلماء لأول مرة أن لدى تيتان محيطا ضخما تحت السطح يسمح بمثل هذا التشوه الكبير. لكن الدراسة الجديدة تضيف تفصيلا حاسما: التوقيت. فقد قاس فريق بيتريكا تأخرا قدره 15 ساعة بين ذروة الجذب وارتفاع سطح تيتان. ومثل ملعقة تُحرّك العسل، يتطلب تحريك مادة كثيفة ولزجة طاقة أكبر من الماء السائل؛ فلو كان ثمة محيط سائل لاستجاب فورا، كما أوضح بيتريكا، لكن التأخر يشير إلى داخل جليدي عجني مع جيوب ماء سائل. "لم يكن أحد يتوقع تبديدا قويا للطاقة داخل تيتان. كان ذلك الدليل القاطع على أن داخل تيتان مختلف عما استُنتج من التحليلات السابقة", قال بيتريكا. وساعد مختبر فيزياء المعادن المائية المتجمدة الكوكبية في جامعة واشنطن الذي يديره جورنو على تثبيت النتائج عبر محاكاة الضغوط الهائلة في أعماق تيتان. وقال: "طبقة الماء على تيتان سميكة للغاية والضغط هائل إلى حد أن فيزياء الماء تتغير؛ فالماء والجليد يتصرفان بطريقة مختلفة عن مياه البحر هنا على الأرض".

شكوك مستمرة لوتشيانو يِسّ من جامعة "سابينزا" في روما، الذي أشارت دراسات سابقة له باستخدام بيانات "كاسيني" إلى وجود محيط خفي في تيتان، غير مقتنع بهذه النتائج الأخيرة. وقال في رسالة بريد إلكتروني إلى "أسوشيتد برس": بينما هي "مثيرة للاهتمام بالتأكيد وستحفّز نقاشا متجددا... فإن الأدلة المتاحة حاليا تبدو بالتأكيد غير كافية لاستبعاد تيتان من عائلة عوالم المحيطات". ومن المتوقع أن تُوفر مهمة "دراغونفلاي" المخطط لها من "ناسا", وهي مركبة شبيهة بمروحية يُفترض إطلاقها إلى تيتان في وقت لاحق من هذا العقد، مزيدا من الوضوح بشأن باطن القمر، وجورنو جزء من فريقها. ومن المقرر أن تصل المهمة إلى تيتان في 2034، لتصبح ثاني مركبة طائرة على عالم آخر غير الأرض بعد "إنجينويتي", مروحية المريخ. وتأمل أرصاد "دراغونفلاي" السطحية أن تكشف مزيدا عن أماكن محتملة لاختباء الحياة وكمية الماء المتاحة للكائنات. وينضم تيتان إلى أقمار أخرى يُشتبه في أنها تؤوي ماء تحت أسطحها؛ فقمر المشتري "غانيميد" أكبر قليلا من تيتان وقد يكون لديه محيط جوفي، كما يُعتقد أن "إنسيلادوس" التابع لزحل و"يوروبا" التابع للمشتري عوالم مائية تتفجر منها نوافير من قشرتها المتجمدة. لدى زحل 274 قمرا معروفا، وهو العدد الأكبر في النظام الشمسي. بدأت مهمة "كاسيني" في 1997 واستمرت نحو 20 عاما، إذ دارت حول الكوكب ذي الحلقات ودرست أقمارَه قبل أن تغوص عمدا في غلاف زحل الجوي في 2017.