لعقود ، ظل العلماء يتكهنون بأن الحياة يمكن أن توجد تحت السطح الجليدي لقمر المشتري يوروبا. بفضل البعثات الأخيرة (مثل مركبة كاسيني الفضائية) ، تمت إضافة أقمار وأجسام أخرى إلى هذه القائمة أيضًا - بما في ذلك Titan و Enceladus و Dione و Triton و Ceres و Pluto. في جميع الحالات ، يُعتقد أن هذه الحياة ستكون موجودة في المحيطات الداخلية ، على الأرجح حول فتحات هيدرولوجية تقع في حدود الوشاح الأساسي.
إحدى مشاكل هذه النظرية هي أنه في مثل هذه البيئات تحت سطح البحر ، قد تجد الحياة صعوبة في الحصول على بعض المكونات الرئيسية التي قد تحتاجها لتزدهر. ومع ذلك ، في دراسة حديثة - تم دعمها من قبل معهد ناسا لعلم الأحياء الفلكية (NAI) - غامر فريق من الباحثين أنه في النظام الشمسي الخارجي ، يمكن أن يكون الجمع بين البيئات عالية الإشعاع والمحيطات الداخلية والنشاط الحراري المائي وصفة للحياة .
ظهرت الدراسة التي تحمل عنوان "الظهور المحتمل للحياة والتمايز في المحيط الحيوي الضحل على عوالم الجليدية المشععة: مثال أوروبا" ، مؤخراً في المجلة العلمية. علم الأحياء الفلكية. وقاد الدراسة الدكتور مايكل راسل بدعم من أليسون موراي من معهد أبحاث الصحراء وكيفن هاند - وهو أيضًا باحث في وكالة ناسا JPL.
من أجل دراستهم ، نظر الدكتور راسل وزملاؤه في كيفية اعتبار التفاعل بين الينابيع الحرارية المائية القلوية ومياه البحر في الغالب هو كيفية ظهور اللبنات الأساسية للحياة هنا على الأرض. ومع ذلك ، فإنهم يؤكدون أن هذه العملية كانت تعتمد أيضًا على الطاقة التي توفرها شمسنا. يمكن أن تحدث نفس العملية على القمر مثل يوروبا ، ولكن بطريقة مختلفة. كما يقولون في ورقتهم:
"يجب أيضًا تقدير أهمية البروتون وتدفق الإلكترون ، نظرًا لأن هذه العمليات هي أساس دور الحياة في نقل الطاقة والتحويل الحر. هنا ، نقترح أن الحياة قد ظهرت في عوالم جليدية مشععة مثل يوروبا ، جزئياً نتيجة للكيمياء المتاحة داخل القشرة الجليدية ، وأنها قد تستمر حتى الآن ، تحت تلك القشرة مباشرة. "
في حالة القمر مثل يوروبا ، ستكون الينابيع الحرارية المائية مسؤولة عن تحريك كل الطاقة والمكونات الضرورية لكي تحدث الكيمياء العضوية. يمكن أن تؤدي التدرجات الأيونية ، مثل الأوكسي هيدروكسيدات والكبريتيدات ، إلى دفع العمليات الكيميائية الرئيسية - حيث يتم هيدروجين وأكسدة الكربون والميثان على التوالي - مما قد يؤدي إلى تكوين حياة ميكروبية مبكرة ومغذيات.
وفي الوقت نفسه ، فإن حرارة المنافذ الحرارية المائية ستدفع هذه الميكروبات والمغذيات إلى أعلى باتجاه القشرة الجليدية. يتم قصف هذه القشرة بانتظام بواسطة إلكترونات عالية الطاقة تم إنشاؤها بواسطة المجال المغناطيسي القوي للمشتري ، وهي عملية تولد أكسدة. كما عرف العلماء منذ فترة من مسح قشرة أوروبا ، هناك عملية تبادل بين المحيط الداخلي للقمر وسطحه.
كما يشير دكتور راسل وزملاؤه ، فإن هذا الإجراء من المحتمل أن يشمل نشاط العمود الذي لوحظ على سطح أوروبا ، ويمكن أن يؤدي إلى شبكة من النظم البيئية على الجانب السفلي من القشرة الجليدية في أوروبا:
"تشير نماذج نقل المواد داخل محيط أوروبا إلى أن أعمدة الحرارة المائية يمكن أن تكون مقيدة بشكل جيد داخل المحيط (في المقام الأول من خلال قوة كوريوليس والتدرجات الحرارية) ، مما يؤدي إلى توصيل فعال عبر المحيط إلى واجهة المياه الجليدية. يمكن للكائنات الحية التي يتم نقلها عن طريق الأنظمة الحرارية المائية إلى السطح البيني للمياه مع الوقود غير المنفق أن تصل إلى وفرة أكبر من المؤكسدات مباشرة من الجليد. والأهم من ذلك ، أن المواد المؤكسدة قد تكون متاحة فقط عندما يتم دفع سطح الجليد إلى قاعدة القشرة الجليدية. "
كما أشار الدكتور راسل في مقابلة مع مجلة علم الأحياء الفلكية، يمكن أن تصل الميكروبات الموجودة في أوروبا إلى كثافات مماثلة لما لوحظ حول الفتحات الحرارية المائية هنا على الأرض ، وقد تعزز النظرية القائلة بأن الحياة على الأرض ظهرت أيضًا حول هذه الفتحات. "جميع المكونات والطاقة المجانية المطلوبة للحياة كلها مركزة في مكان واحد ،" قال. "إذا وجدنا الحياة في أوروبا ، فإن ذلك سيدعم بقوة نظرية تنفيس القلوية الغواصة."
هذه الدراسة مهمة أيضًا عندما يتعلق الأمر بتركيب بعثات مستقبلية إلى أوروبا. إذا كانت النظم البيئية الميكروبية موجودة على الجوانب السفلية من قشرة يوروبا الجليدية ، فيمكن استكشافها بواسطة الروبوتات القادرة على اختراق السطح ، من خلال السفر عبر نفق عمود. بدلاً من ذلك ، يمكن لمركب الهبوط وضع نفسه بالقرب من عمود نشط والبحث عن علامات المؤكسدات والميكروبات القادمة من الداخل.
يمكن أيضًا إرسال بعثات مماثلة إلى إنسيلادوس ، حيث تم بالفعل تأكيد وجود فتحات مائية حرارية بفضل نشاط عمود الماء الواسع الذي لوحظ حول المنطقة القطبية الجنوبية. هنا أيضًا ، يمكن أن يدخل النفق الآلي الشقوق السطحية ويستكشف المناطق الداخلية لمعرفة ما إذا كانت النظم البيئية موجودة على الجانب السفلي من القشرة الجليدية للقمر. أو يمكن لمركِّب الهبوط وضع نفسه بالقرب من الأعمدة وفحص ما يتم طرده.
مثل هذه المهام ستكون أبسط وأقل احتمالا للتسبب في التلوث من الغواصات الآلية المصممة لاستكشاف بيئة أوروبا العميقة في المحيطات. ولكن بغض النظر عن شكل البعثة المستقبلية إلى أوروبا أو إنسيلادوس أو غيرها من هذه الهيئات ، فمن المشجع معرفة أن أي حياة قد تكون موجودة يمكن الوصول إليها. وإذا استطاعت هذه المهام التعرف عليها ، فسوف نعلم أخيرًا أن الحياة في النظام الشمسي قد تطورت في أماكن أخرى غير الأرض!
