منذ أن اكتشفت المركبة الفضائية كاسيني عمودًا من البخار المنبعث من السخانات على إنسيلادوس منذ ما يقرب من 20 عامًا ، كان المحيط الجليدي لزحل القمر تم الحديث عنه كثيرا.
لقد شهد تلسكوب جيمس ويب الفضائي أكبر عمود. تقيس عين التلسكوب الحساسة بشكل مذهل رشقات البخار التي لا تقل عن 10000 كيلومتر (أكثر من 6000 ميل) في الفضاء. إنه أكبر بعشرين مرة من إنسيلادوس ، وقد أعطى العلماء رؤية غير مسبوقة لكيفية ذلك. القمرتوفر السخانات مادة لحلقات زحل الجليدية.
“عندما ألقيت نظرة على البيانات ، اعتقدت في البداية أنني يجب أن أكون مخطئًا ، كان من المثير للصدمة تعيين عمود قطره 20 مرة. القمر، ” يقول عالم الكواكب جيرونيمو فيلانويفا مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.
“العمود يمتد إلى ما هو أبعد مما كنا نتخيله.”
لقد غيرت الينابيع الحارة كاسيني ، التي تم اكتشافها في عام 2005 ، كل شيء كنا نفكر فيه بشأن القمر البارد: إنها دليل على أن إنسيلادوس ليس كرة صلبة متجمدة ، كما كان يعتقد سابقًا ، مع محيط سائل عالمي يكمن تحت جليده الكثيف. الحرارة الناتجة عن الدفع المستمر لتفاعلات الجاذبية مع زحل.
وحيثما يوجد ماء سائل ، يمكن أن توجد حياة.
لا يزال هذا السؤال مفتوحًا ، لأنه ليس من السهل جدًا اجتياز كيلومترات من الجليد في عالم غريب للبحث عن ما قد يكون غير الميكروبات. لكن إنسيلادوس مثير للاهتمام لأسباب أخرى أيضًا – ليس أقلها مساهمته في نظام حلقات زحل.
في عام 2011اكتشف العلماء الذين يستخدمون مرصد هيرشل للأشعة تحت الحمراء أن القمر إنسيلادوس لا يقذف الماء بشكل عشوائي في الفضاء. السخانات الخاصة بها عبارة عن جزيئات دقيقة مجمدة تحتوي على السيليكات وثاني أكسيد الكربون وبعض آثار الأمونيا ، وغالبًا ما تشكل حلقة أو حلقة من جليد الماء منتشرة وغامضة. تتمركز في الحلقة E الخاصة بزحل ، وهي الحلقة الخارجية الثانية من حلقات زحل ونفس موقع مدار إنسيلادوس.
“مدار إنسيلادوس حول زحل سريع نسبيًا ، 33 ساعة فقط. بينما يدور حول زحل ، القمر تنفث نفاثاتها الماء بشكل أساسي ، تاركة وراءها هالة تشبه الدونات تقريبًا “. يوضح فيلانويفا. “في ملاحظات الويب ، لم يكن العمود كبيرًا فحسب ، بل كان هناك ماء فقط في كل مكان.”
يصعب اكتشاف بخار الماء في الفضاء لأنه شفاف في معظم الأطوال الموجية. ومع ذلك ، يتوهج بخار الماء في الأشعة تحت الحمراء ، ولهذا السبب تمكن مرصد هيرشل بالأشعة تحت الحمراء من اكتشاف برج الثور في عام 2011. JWST هو تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء أقوى من تلسكوب Herschel.
في تشرين الثاني (نوفمبر) 2022 ، جمعت JWST بيانات 4.5 دقيقة فقط على القمر إنسيلادوس. كان ذلك كافيًا لالتقاط أكبر انفجار لعمود شهده أي شخص على الإطلاق القمر – تقديم دليل مباشر على كيفية تغذي الأزهار على الطور.
بناءً على هذه البيانات ، يمكن للفريق تحديد معدل تصريف العمود. أثناء الملاحظات ، كان إنسيلادوس يقذف 300 لترًا (79 جالونًا) من البخار في الثانية. تقريبا قيمة اثنين من البانيو من الماء. تخيل ضغط الماء اللازم لملء حوض الاستحمام الخاص بك في نصف ثانية. بعد ذلك لن يكون لديك حوض استحمام.
حسب الباحثون أيضًا أن حوالي 30 في المائة من بخار الماء المتبقي في الطارة. وتستضيف نسبة 70 في المائة المتبقية بقية نظام زحل ، بما في ذلك الحلقات الجليدية والغلاف الجوي العلوي لكوكب زحل.
لسوء الحظ ، يبدو أن الأعمدة منتشرة جدًا بحيث لا يمكنها اكتشاف العلامات الجزيئية المحتملة للحياة ، والتي يعتقد العلماء أنه يمكن جمعها عن طريق الطيران من خلالها. لكنها تساعد علماء الفلك في تضييق نطاق البحث عن الجزيئات الحيوية وكيفية البحث عنها عندما تصل إلى القمر الجليدي.
أيضًا ، على سطح إنسيلادوس ، وجد الفريق ما يمكن أن يكون مركبات السيانيد. على الرغم من أن السيانيد مادة سامة ، إلا أنها ربما لعبت دورًا مهمًا في نشأة الحياة على الأرض ، وإذا كانت على سطح إنسيلادوس ، فإن وجودها سيكون أكثر إثارة للحيرة.
في الجولة الثانية من الملاحظات ، سيعود JWST إلى القمر إنسيلادوس لإلقاء نظرة أطول. يأمل العلماء أن يوفر هذا المزيد من الأدلة حول إمكانية الحياة على إنسيلادوس. على وجه التحديد ، سوف يبحث الباحثون عن بيروكسيد الهيدروجينجزيء حيوي له مجموعة واسعة من الوظائف.
“إنسيلادوس هو أحد أكثر الأجسام نشاطًا في النظام الشمسي وهدفًا رئيسيًا في بحث البشرية عن الفضاء خارج الأرض.” يقول عالم الكيمياء الجيولوجية كريستوفر كلاين معهد الجنوب الغربي للبحوث.
“منذ أن رصدت المركبة الفضائية كاسيني التابعة لناسا إنسيلادوس لأول مرة ، لم نتوقف عن التساؤل عما يحدث مع هذا القمر الاستثنائي.”
تم قبول الدراسة علم الفلك الطبيعيوالطباعة الأولية متاحة عبر موقع ناسا.
