يخبرنا قمر المشتري جانيميد بالمزيد عن محيطه خارج كوكب الأرض – آرس تكنيكا

في حين أن أوروبا وإنسيلادوس يجذبان الانتباه بسبب محيطاتهما الجوفية وقدرتهما على إيواء الحياة، فقد تُركت عوالم متجمدة أخرى في الظل، لكن قمر المشتري الغامض جانيميد يتصدر الآن عناوين الأخبار.

على الرغم من أنه لم تتم ملاحظة جانيميد بعد وهو يقذف أعمدة من بخار الماء مثل قمر زحل إنسيلادوس، فمن المرجح أن أكبر أقمار المشتري يخفي محيطًا ضخمًا من المياه المالحة. ملاحظات هابل تشير هذه النتائج إلى أن المحيط، الذي يُعتقد أنه يقع تحت 150 كيلومترًا (95 ميلًا) من الجليد، قد يصل عمقه إلى 100 كيلومتر (60 ميلًا). إنه أعمق 10 مرات من المحيط على الأرض.

يحظى جانيميد بلحظة محظوظة لأن مهمة جونو التابعة لناسا لاحظت وجود أملاح ومركبات عضوية على سطحه، من المحتمل أنها من محيط أسفل قشرته الجليدية. وعلى الرغم من أن ملاحظات جونو لا يمكنها تقديم دليل حاسم على أن هذا القمر يحتوي على محيط يجعل الأرض تبدو وكأنها بركة للأطفال، إلا أن نتائج جونو توفر أقوى دليل حتى الآن على وجود أملاح ومعادن ومواد كيميائية أخرى خارج جانيميد.

القامة أدناه

نحن نعلم بالفعل أن سطح جانيميد يتكون من جليد الماء. تستخدم أداة Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) الخاصة بجونو الآن رؤيتها بالأشعة تحت الحمراء لتحديد المواد بما في ذلك أملاح الماء والأمونيا وبيكربونات الصوديوم والسيليكا المائية وما يمكن أن يكون الألدهيدات الأليفاتيةوالتي يمكنها بناء مركبات عضوية أكثر تعقيدًا. قد يشير الملح المائي (كلوريد الصوديوم المائي) إلى محيط مالح تحت الجليد السطحي. يعتقد علماء جونو أن ملح الأمونيا (كلوريد الأمونيوم) الموجود على السطح قد يعني أنه أثناء تكوينه، تراكم جانيميد مواد باردة بما يكفي لتكثيف الأمونيا. يمكن أن تأتي الأملاح الغازية من الجليد الغني بثاني أكسيد الكربون.

وكتب الباحثون في دراسة نشرت مؤخرا في مجلة Nature: “إن التركيب والتوزيع المكاني لهذه الأملاح والمواد العضوية يشير إلى أن أصلها داخلي، ناتج عن قذف المحاليل الملحية تحت السطح، والتي تعكس كيمياءها التفاعل بين الماء والصخور داخل جانيميد”. .

كل شيء داخلي يأتي من داخل القمر أو الكوكب أو أي جسم آخر، في حين أن المواد الخارجية تأتي من السطح. إذا كانت الأملاح والمواد العضوية التي تم العثور عليها هي بالفعل داخلية، فهذا يعني أنها ظهرت بطريقة ما من أعماق جانيميد. ربما سافروا في الماء الذي تسرب من خلال الشقوق الموجودة على السطح بدلاً من قذفهم على شكل أعمدة من البخار، مثل تلك الموجودة على إنسيلادوس.

لم يعثر جيرام على مركبات خارجية مثل بيروكسيد الهيدروجين أو حمض الكبريتيك المائي، وكلاهما موجود على سطح يوروبا، وهو عالم جوفيان متجمد آخر، على الرغم من اكتشافهما بالقرب من قطبي جانيميد في الدراسات السابقة. إن غياب المركبات الخارجية (على الأقل مما تمكن JIRAM من ملاحظته) في هذه الرواسب المالحة يمكن أن يكون دليلاً على أن المركبات المكتشفة جاءت من محيط مالح.

الوصول إلى السطح

لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت المركبات التي اكتشفها JIRAM تأتي بالفعل من أعماق الأرض أو أقرب إلى السطح. وبدون دليل قاطع على وجود هذا المحيط، يدرك علماء جونو أيضًا إمكانية أن تأتي المواد العضوية والأملاح بطريقة أو بأخرى من الطبقات الضحلة للقشرة. قشرة جانيميد أكثر سمكًا بكثير من قشرة يوروبا، مما يعني أنه سيكون من الصعب على أي مادة من المحيط تحت الأرض أن تمر عبر تلك القشرة.

تم إجراء الاتصالات بين الألدهيدات الأليفاتية ونشاط الماء السائل، على الأقل على الأرض. ولاحظ باحثون آخرون أيضًا ما قد يدل على ذلك في أعمدة بخار الماء المنبعثة من القمر إنسيلادوس. إذا كان الأمر كذلك، فإن هذا من شأنه أن يعزز الحجة القائلة بأن أصل إنسيلادوس محيطي تحت السطح، لأن بخار إنسيلادوس يحتوي أيضًا على بعض الأملاح نفسها الموجودة على سطح جانيميد، وتعتبر هذه الأملاح داخلية المنشأ. ويعتقد أنها تنشأ من التفاعلات بين الماء السائل والصخور، وخاصة صخور السيليكات.

إن اكتشاف المواد العضوية والألدهيدات الأليفاتية على جانيميد يثير حتمًا سؤالًا آخر: هل يمتلك جانيميد ما يلزم لدعم الحياة؟ ممكن. الألدهيدات الأليفاتية، التي تم العثور عليها في أنواع معينة من النيازك الكربونية التي سقطت على الأرض، هي سلائف الأحماض الكربوكسيلية والأحماض الأمينية. لا ينبغي للباحثين الفضائيين أن يكونوا متحمسين جدًا لهذا الأمر. توجد المواد العضوية في كل مكان في الفضاء، لذا فإن وجودها على جانيميد لا ينبغي أن يكون مفاجئًا للغاية. ومع ذلك، فإنه يمكن أن يستمر في إثارة خيال أولئك الذين يريدون أن يؤمنوا.

علم الفلك الطبيعي، 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02107-5