"الفوضى تسود تحت جليد قمر كوكب المشتري أوروبا"، يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي

ترسم الملاحظات الجديدة التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) صورة جديدة لقمر كوكب المشتري، أوروبا، وتكشف عن الكيمياء الخفية داخل القمر الجليدي.

لعقود، تصور العلماء سطح أوروبا المتجمد كقشرة ساكنة وصامتة. لكن الملاحظات الجديدة تكشف أنه في الواقع عالم ديناميكي بعيد كل البعد عن التجمد الزمني.

إفادة.

استكشف قمر كوكب المشتري المتجمد أوروبا في جولة افتراضية لوكالة ناسا (صور)

ومن خلال قياس الخصائص الطيفية لهذه المناطق "الفوضوية" باستخدام بيانات الاستشعار عن بعد، يمكن للعلماء اكتساب رؤى قيمة حول كيمياء أوروبا بالإضافة إلى إمكاناتها كقابلية للسكن، كما أوضحوا في البحث الذي نشر في 28 مايو/أيار في مجلة The Planetary Science Journal.

وقال أوجوال راوت، مدير البرنامج في معهد أبحاث الجنوب الغربي والمؤلف المشارك في الدراسة، في بيان: "أظهرت بياناتنا مؤشرات قوية على أن ما نراه يجب أن يكون مصدره الداخل، ربما من محيط تحت السطح على بعد حوالي 20 ميلاً (30 كيلومترًا) تحت القشرة الجليدية السميكة لأوروبا".

الكيمياء الخفية

أجرى راوت وفريقه تجارب معملية لدراسة كيفية تجمد الماء على يوروبا، حيث يتعرض السطح لقصف مستمر من الجسيمات المشحونة من الفضاء. على عكس الأرض، حيث يكوّن الجليد طبيعيًا بنية بلورية سداسية، فإن الإشعاع المكثف على يوروبا يُعطّل بنية الجليد، مما يجعله ما يُعرف بالجليد غير المتبلور – وهو شكل غير منتظم وغير بلوري.

لعبت التجارب دورًا حاسمًا في توضيح كيفية تغير الجليد بمرور الوقت. ومن خلال دراسة كيفية تحول الجليد بين حالاته المختلفة، يمكن للعلماء معرفة المزيد عن ديناميكيات سطح القمر. وعند دمجها مع بيانات حديثة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تُضاف هذه النتائج إلى مجموعة متزايدة من الأدلة التي تُظهر وجود محيط سائل شاسع وخفيّ تحت القشرة الجليدية لكوكب أوروبا.

في هذه المنطقة نفسها […] نرى الكثير من الأشياء غير العادية الأخرى، بما في ذلك أفضل الأدلة على وجود كلوريد الصوديوم، مثل ملح الطعام، والذي يُحتمل أن يكون مصدره محيطه الداخلي،" قال كارترايت. "نرى أيضًا بعضًا من أقوى الأدلة على وجود _ثاني أكسيد الكربون وبيروكسيد الهيدروجين على يوروبا. التركيب الكيميائي في هذا الموقع غريب ومثير للاهتمام حقًا."

قد تشير هذه المناطق، التي تتميز بملامح سطحية متشققة، إلى نشاط جيولوجي يدفع المواد إلى الأعلى من تحت القشرة الجليدية لكوكب أوروبا.

يُعد جهاز NIRSpec التابع لـ JWST مناسبًا بشكل خاص لدراسة سطح يوروبا، إذ يمكنه رصد بصمات كيميائية رئيسية عبر نطاق واسع من أطوال الموجات تحت الحمراء. ويشمل ذلك خصائص مرتبطة بجليد الماء البلوري ونوع محدد من ثاني أكسيد الكربون يُسمى ¹³CO₂، وهما مهمان لفهم العمليات الجيولوجية والكيميائية للقمر.

يستطيع جهاز NIRSpec قياس هذه الخصائص دفعةً واحدة، مع إنشاء خرائط تفصيلية تُظهر كيفية توزيع هذه المواد على سطح أوروبا. حساسيته العالية وقدرته على جمع البيانات الطيفية والمكانية تجعله أداةً مثاليةً للكشف عن أدلةٍ حول ما يكمن تحت القشرة الجليدية لأوروبا.

اكتشف الفريق مستويات أعلى من ثاني أكسيد الكربون في هذه المناطق مقارنةً بالمناطق المحيطة بها. وخلصوا إلى أنه من المرجح أن يكون مصدره المحيط الجوفي، وليس مصادر خارجية كالنيازك، مما كان سيؤدي إلى توزيع أكثر توازناً.

علاوة على ذلك، يُعدّ ثاني أكسيد الكربون غير مستقر في ظلّ بيئة الإشعاع المكثفة لأوروبا، مما يشير إلى أن هذه الرواسب حديثة نسبيًا ومرتبطة بعمليات جيولوجية جارية. وصرح راوت: "تتزايد الأدلة على وجود محيط سائل تحت القشرة الجليدية لأوروبا، مما يجعل هذا الأمر مثيرًا للاهتمام مع استمرارنا في معرفة المزيد".

من النتائج المثيرة للاهتمام أيضًا وجود الكربون-13، وهو نظير للكربون. يقول كارترايت: "من أين يأتي _ثاني أكسيد الكربون ^-13 هذا؟ من الصعب تفسير ذلك، لكن كل الاحتمالات تشير إلى أصل داخلي، وهو ما يتوافق مع فرضيات أخرى حول أصل ثاني _أكسيد الكربون ^-12 المكتشف في تارا ريجيو".

وتأتي هذه الدراسة في الوقت الذي تتجه فيه مهمة يوروبا كليبر التابعة لوكالة ناسا حاليًا إلى قمر المشتري، ومن المتوقع وصولها في أبريل/نيسان 2030. وستقوم المركبة الفضائية بعشرات التحليقات، حيث تقربها كل واحدة منها من سطح يوروبا لجمع بيانات مهمة حول المحيط المخفي تحت القشرة الجليدية للقمر.

تابعونا على أخبار جوجل