کشف شواهد تازه از احتمال وجود حیات در اقیانوس زیرسطحی «انسلادوس»

 پژوهش‌های تازه نشان می‌دهد شرایط اقیانوس زیرسطحی انسلادوس در قمر زحل می‌تواند از برخی میکروب‌ها پشتیبانی کند. همچنین فوران‌های یخی این قمر با پرتاب مواد اقیانوسی به فضا، نمونه‌های مناسبی برای تحلیل علمی در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

به گزارش سیناپرس، در جست‌وجوی همیشگی برای یافتن حیات در جهان، شواهد تازه پژوهشگران را به سمت انسلادوس (Enceladus)، قمر زحل (Saturn)، هدایت می‌کند. انسلادوس ششمین قمر بزرگ زحل و یکی از ۱۴۵ قمر شناخته‌شده این سیاره است. قطر آن حدود ۵۰۰ کیلومتر است و گمان می‌رود اقیانوسی بزرگ در زیر سطح یخی خود دارد که فوران‌هایی از آب را به فضا می‌پاشد.

چرا انسلادوس برای جست‌وجوی حیات مهم است؟

اهمیت انسلادوس فقط به وجود آب محدود نمی‌شود. دانشمندان فکر می‌کنند در کف اقیانوس آن، فرایندهای گرمابی در جریان است؛ یعنی آب داغ زیر سطح حرکت می‌کند یا واکنش‌های شیمیایی انجام می‌دهد. فوران‌های این قمر همچنین مقدار کمی نمک و ترکیبات آلی دارند.

فضاپیمای کاسینی(Cassini) ناسا بیش از یک دهه پیش هنگام عبور از این فوران‌ها این مواد را شناسایی کرد. مجموع این ویژگی‌ها، فعالیت گرمابی، مواد آلی و مواد معدنی، انسلادوس را به یکی از امیدوارکننده‌ترین مکان‌ها برای یافتن حیات فرازمینی تبدیل کرده است.

فوران‌ها نمونه‌ها را آماده می‌کنند

در یکی از این پژوهش‌ها، فرانک پُستبِرگ (Frank Postberg)، استاد دانشگاه آزاد برلین، و همکارانش داده‌های کاسینی را با مدل‌های نظری و آزمایش‌های کنترل‌شده در آزمایشگاه ترکیب کردند و به یافته‌های تازه‌ای رسیدند. به گفته آن‌ها، قطره‌های آبی که همراه فوران‌ها با سرعت تا هزار کیلومتر بر ساعت به فضا پرتاب می‌شوند، آن‌قدر که پیش‌تر تصور می‌شد سریع منجمد نمی‌شوند. پیش‌تر گمان می‌رفت این انجماد در فضا فوراً رخ می‌دهد، اما پژوهش تازه نشان می‌دهد این فرایند کندتر است.

در جریان همین انجماد، نمک، ترکیبات آلی و شاید نشانه‌های احتمالی حیات از یکدیگر جدا می‌شوند. به گفته پژوهشگران، این ذرات هنگام پرتاب به فضا اغلب با شکاف‌های یخی سطح قمر برخورد می‌کنند؛ در نتیجه، تکه‌های بسیار ریزی از یخ باقی می‌ماند که اجزای آن‌ها از هم جدا شده است. به بیان ساده، انسلادوس مواد اقیانوسی خود را به شکل ذرات یخی ریز و جداگانه آماده می‌کند.

پستبرگ می‌گوید: انسلادوس در واقع بخش زیادی از کاری را که معمولاً در آزمایشگاه‌های شیمی روی زمین وقت زیادی می‌برد، برای ما انجام می‌دهد. اجزای اقیانوسی از یکدیگر جدا و همزمان در ذرات یخی جداگانه متمرکز می‌شوند.

شبیه‌سازی اقیانوس انسلادوس در آزمایشگاه

در پژوهشی دیگر، گروه دیگری از دانشمندان، شرایط اقیانوس این قمر را در آزمایشگاه بازسازی کردند تا ببینند آیا حیات می‌تواند در آن دوام بیاورد یا خیر. از مشاهدات پیشین می‌دانیم اقیانوس انسلادوس قلیایی است؛ یعنی برعکس محیط اسیدی، پ‌هاش/ pH (مقیاسی برای تعیین میزان اسیدی یا بازی بودنِ یک محلول آبی) بالایی دارد. این اقیانوس اکسیژن بسیار کمی دارد و سرشار از کربنات (ترکیبی معدنی که در آب‌های قلیایی یافت می‌شود) و فعالیت گرمابی است.

پژوهشگران همه این عناصر را در یک اقیانوس کوچک شبیه‌سازی‌شده انسلادوس را کنار هم گذاشتند و برای بررسی امکان حیات، یک گونه میکروسکوپی به آن اضافه کردند: متانوترموکوکوس اوکیناونسیس (Methanothermococcus okinawensis). این میکروب روی زمین اغلب نزدیک دریچه‌های گرمابی یافت می‌شود. این گونه به اکسیژن نیاز ندارد و به هیدروژن و دی‌اکسید کربن وابسته است؛ بنابراین یک انتخاب منطقی‌ برای این آزمایش بود، چون انسلادوس هم فعالیت گرمابی دارد و هم دارای اکسیژن بسیار کمی است.

میکروب‌ها در اقیانوس شبیه‌سازی‌شده عملکرد خوبی داشتند؛ رشد کردند و هیدروژن محیط را جذب کردند. حتی با اینکه دی‌اکسید کربن زیادی در مخزن نبود، میکروب‌ها دوام آوردند و نسبتاً سریع با شرایط سازگار شدند.

نوزایر خواجه (Nozair Khawaja)، دانشمند سیاره‌شناسی دانشگاه آزاد برلین و از مشارکت‌کنندگان این پژوهش، می‌گوید: این واقعاً برای ما غافلگیرکننده بود. ما انتظار چنین نتیجه موفقی را نداشتیم.

چرا این یافته‌ها مهم است؟

این دو پژوهش در کنار هم به دانشمندان امید می‌دهد: یکی نشان می‌دهد حیات می‌تواند در محیطی شبیه اقیانوس انسلادوس دوام بیاورد و دیگری نشان می‌دهد فضاپیماهای آینده می‌توانند نمونه‌های این قمر را نسبتاً آسان بررسی کنند.

به نقل از ایرنا، پستبرگ می‌گوید: در انسلادوس، شرایط شیمیایی خاص ممکن است به یکی از قدیمی‌ترین سامانه‌های سوخت‌وساز شناخته‌شده روی زمین اجازه فعالیت بدهد، حتی در محیط‌های بسیار قلیایی. البته این به معنای وجود حیات در قمر زحل نیست، اما پژوهش اول ما نشان می‌دهد اگر حیاتی وجود داشته باشد، مأموریت‌های فضایی آینده ممکن است با تحلیل ذرات یخی جداگانه از فوران‌های انسلادوس شانس خوبی برای یافتن نشانه‌های آن داشته باشند.

چشم‌انداز آینده

با مأموریت‌هایی مثل اِل۴/ L۴ آژانس فضایی اروپا، یک مأموریت فضایی در حال توسعه برای بررسی قمرهای یخی، ممکن است زودتر از آنچه فکر می‌کنیم درباره محتوای اقیانوس‌های انسلادوس و احتمال وجود حیات در آن‌ها اطلاعات به‌دست آوریم.