في الأسبوع الماضي ، يوم الثلاثاء 20 سبتمبر ، أعلنت وكالة ناسا أنها توصلت إلى بعض النتائج المثيرة للاهتمام حول القمر الجليدي للمشتري أوروبا. وقد استندت هذه الصور إلى صور تم التقاطها بواسطة تلسكوب هابل الفضائي ، وسيتم نشر تفاصيلها في الأسبوع التالي. وغني عن القول ، منذ ذلك الحين ، كان الأوساط العلمية والجمهور ينتظرون بفارغ الصبر.
في وقت سابق اليوم (26 سبتمبر) ، أنهت وكالة ناسا الانتظار وأعلنت نتائج هابل خلال مؤتمر ناسا المباشر. وفقًا للجنة ناسا ، التي تتكون من أعضاء فريق البحث ، كشفت بعثة المراقبة الأوروبية الأخيرة هذه عن وجود أعمدة من المياه المالحة المنبعثة من سطح أوروبا. إذا كان هذا صحيحًا ، فهذا يعني أن المحيط تحت سطح القمر سيكون أكثر سهولة مما كان يعتقد سابقًا.
باستخدام أداة مطياف التصوير التلسكوبي الفضائي هابل (STIS) ، أجرى الفريق ملاحظات للمشتري ويوروبا في طيف الأشعة فوق البنفسجية على مدى 15 شهرًا. خلال ذلك الوقت ، مر يوروبا أمام المشتري (تحجب عملاق الغاز) في 10 مناسبات منفصلة.
وفي ثلاث من هذه المناسبات ، رأى الفريق ما يبدو أنه أعمدة من الماء تنبثق من السطح. وقدرت هذه الأعمدة بأنها تصل إلى 200 كيلومتر (125 ميلاً) من المنطقة الجنوبية من أوروبا قبل أن تمطر (من المفترض) مرة أخرى على السطح ، مما يودع جليد الماء والمواد من الداخل.
كان الغرض من الملاحظة هو فحص الغلاف الجوي الممتد المحتمل ليوروبا (المعروف أيضًا باسم الغلاف الخارجي). كانت الطريقة التي استخدمها الفريق مشابهة لتلك المستخدمة في الكشف عن الأجواء المحيطة بالكواكب التي تعمل بالطاقة الشمسية. كما أوضح ويليام سباركس من معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) في بالتيمور (وقائد الفريق) ، في بيان صحفي لوكالة ناسا:
"الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية يحجب بعض ضوء النجوم خلفه. إذا كان هناك جو رقيق حول يوروبا ، فمن المحتمل أن يحجب بعض ضوء المشتري ، ويمكننا رؤيته على أنه صورة ظلية. ولذا كنا نبحث عن ميزات الامتصاص حول طرف يوروبا لأنها عبرت الوجه السلس للمشتري ".
عندما نظروا إلى أوروبا باستخدام هذه التقنية نفسها ، لاحظوا أن البقع الصغيرة على السطح كانت مظلمة ، مما يشير إلى امتصاص الأشعة فوق البنفسجية. ويقابل ذلك العمل السابق الذي قام به لورينز روث (من معهد الجنوب الغربي للأبحاث) وفريقه من الباحثين في عام 2012. وفي هذا الوقت ، اكتشفوا أدلة على بخار الماء القادم من المنطقة القطبية الجنوبية ليوروبا.
كما أشاروا في ورقة تفصل نتائجهم - تحت عنوان "بخار الماء العابر في القطب الجنوبي ليوروبا" - اعتمد فريق روث أيضًا على ملاحظات الأشعة فوق البنفسجية التي تم إجراؤها باستخدام تلسكوب هابل. لاحظوا كمية متطابقة إحصائيًا من انبعاثات الهيدروجين والأكسجين ، وخلصوا إلى أن هذا كان نتيجة لكسر بخار الماء المقذوف بواسطة إشعاع المشتري (وهي عملية تعرف باسم التحلل الإشعاعي).
على الرغم من اختلاف أساليبهم ، وجد سباركس وفريقه البحثي أيضًا دليلاً على هذه الأعمدة المائية الظاهرة ، وفي نفس المكان ليس أقل. استنادًا إلى أحدث المعلومات من STIS ، تقع معظم الأعمدة الواضحة في المنطقة القطبية الجنوبية للقمر بينما يبدو أن هناك أعمدة أخرى تقع في المنطقة الاستوائية.
قال سباركس: "عندما نحسب بطريقة مختلفة تمامًا كمية المواد اللازمة لإنشاء ميزات الامتصاص هذه ، فإنها تشبه إلى حد كبير ما وجده روث وفريقه". "تقديرات الكتلة متشابهة ، تقديرات ارتفاع الأعمدة متشابهة. خط العرض لاثنين من المرشحين الذين نراهم يتوافق مع عملهم السابق ".
استنتاج آخر مثير للاهتمام يأتي من هذا ودراسة عام 2012 هو احتمال أن تكون أعمدة المياه هذه متقطعة. بشكل أساسي ، يوروبا هو عالم مغلق بشكل كبير ، مما يعني أنه يتم دائمًا تقديم نفس الجانب لنا عندما يعبر المشتري. هذا يحدث مرة واحدة كل 3.5 أيام ، وبالتالي منح علماء الفلك وعلماء الكواكب الكثير من فرص المشاهدة.
لكن حقيقة أن الأعمدة قد لوحظت في بعض النقاط وليس غيرها قد يبدو أنها تشير إلى أنها دورية. بالإضافة إلى ذلك ، حاول فريق روث اكتشاف أحد الأعمدة التي لاحظها سباركس وزملاؤه بعد أسبوع من الإبلاغ عنها. ومع ذلك ، لم يتمكنوا من تحديد مصدر المياه المفترض هذا. على هذا النحو ، يبدو أن الأعمدة ، إذا كانت موجودة ، قصيرة الأجل.
هذه النتائج ذات أهمية كبيرة لسببين. من ناحية ، هم دليل آخر على وجود محيط مالح بمياه دافئة تحت سطح يوروبا الجليدي. من ناحية أخرى ، يشيرون إلى أن أي مهمة مستقبلية إلى أوروبا ستكون قادرة على الوصول إلى محيط المياه المالحة بسهولة أكبر.
منذ ذلك الحين جاليليو أجرت المركبة الفضائية تحليقًا لقمر جوفيان ، يعتقد العلماء أن المحيط الداخلي يقع تحت سطح يوروبا الجليدي - وهو محيط يحتوي على ما بين مرتين وثلاث أضعاف كمية المياه مثل جميع محيطات الأرض مجتمعة. ومع ذلك ، تتراوح تقديرات سمك الجليد بين سمك يتراوح بين 10 إلى 30 كم (6-19 ميل) - مع طبقة "الجليد الدافئ" الدكتوني الذي يزيد من سماكته الإجمالية إلى 100 كم (60 ميل).
معرفة الماء بشكل دوري يصل إلى السطح من خلال الشقوق في الجليد يعني أن أي مهمة مستقبلية (والتي من المحتمل أن تشمل غواصة) لن تضطر إلى الحفر العميق. وبالنظر إلى أن المحيط الداخلي ليوروبا يعتبر أحد أفضل الرهانات للعثور على حياة خارج الأرض ، مع العلم أن المحيط يمكن الوصول إليه هو بالتأكيد خبر مثير.
وتتسبب الأخبار بالتأكيد في حصتها العادلة من الإثارة للأشخاص الذين يقومون حاليًا بتطوير مهمة ناسا المقترحة إلى أوروبا ، والتي من المقرر إطلاقها في وقت ما في عشرينيات القرن العشرين. وكما قالت الدكتورة سينثيا فيليبس ، عالمة هيئة التدريس وقيادة الاتصالات العلمية لمشروع أوروبا ، لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"إن هذا الاكتشاف الجديد ، باستخدام بيانات تلسكوب هابل الفضائي ، هو نقطة بيانات مثيرة للاهتمام تساعد على دعم فكرة وجود أعمدة نشطة في أوروبا اليوم. على الرغم من أنه ليس تأكيدًا مطلقًا ، إلا أن Sparks et al. النتيجة ، بالاشتراك مع الملاحظات السابقة التي كتبها روث وآخرون. (أيضًا باستخدام HST ولكن مع تقنية مختلفة) ، يتوافق مع وجود أعمدة متقطعة تطرد بخار الماء من نصف الكرة الجنوبي في أوروبا. من الصعب إجراء مثل هذه الملاحظات من الأرض ، حتى مع هابل ، وبالتالي تظل هذه النتائج غير حاسمة.
"إن تأكيد وجود أو عدم وجود أعمدة على يوروبا ، وكذلك التحقيق في العديد من الألغاز الأخرى لعالم المحيط الجليدي هذا ، سيتطلب مركبة فضائية مخصصة في نظام المشتري. تخطط وكالة ناسا حاليًا لإرسال مركبة فضائية متعددة التحليق إلى أوروبا ، الأمر الذي سيجعل العديد من التمريرات القريبة من أوروبا في العقد القادم. ستتمكن مجموعة الأدوات العلمية القوية للمركبة الفضائية من دراسة سطح يوروبا وتحت سطحه بتفاصيل غير مسبوقة ، وإذا كانت الأعمدة موجودة ، فستتمكن من مراقبتها بشكل مباشر ، بل وربما قياس تكوينها. ومع ذلك ، إلى أن يتم إنشاء مركبة الفضاء الأوروبية في مكانها ، ستظل الملاحظات الأرضية مثل نتائج تلسكوب هابل الفضائي الجديدة أفضل تقنياتنا لمراقبة القمر الغامض للمشتري ".
بطبيعة الحال ، كان سباركس واضحًا أن هذه المعلومات الأخيرة لم تكن حاسمة تمامًا. بينما يعتقد أن النتائج كانت ذات دلالة إحصائية ، وأنه لا توجد مؤشرات على التحف في البيانات ، أكد أيضًا أن الملاحظات التي أجريت في الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية صعبة. لذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الأدلة قبل أن يقال أي شيء بشكل نهائي.
في المستقبل ، من المأمول أن تساعد المراقبة المستقبلية في تأكيد وجود أعمدة المياه ، وكيف يمكن أن تساعد هذه في إنشاء "تضاريس الفوضى" في أوروبا. يمكن أن تساعد البعثات المستقبلية ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا (المقرر إطلاقه في 2018) في تأكيد نشاط العمود من خلال مراقبة القمر بأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء.
قال بول هيرتز ، مدير قسم الفيزياء الفلكية في مقر وكالة ناسا في واشنطن:
"مكنت قدرات هابل الفريدة من التقاط هذه الأعمدة ، مما يدل مرة أخرى على قدرة هابل على عمل الملاحظات التي لم يتم تصميمها أبدًا للقيام بها. تفتح هذه الملاحظة عالماً من الاحتمالات ، ونحن نتطلع إلى المهام المستقبلية - مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي - لمتابعة هذا الاكتشاف المثير. "
ومن بين أعضاء الفريق الآخرين بريتني شميدت ، الأستاذ المساعد في كلية علوم الأرض والغلاف الجوي في معهد جورجيا للتكنولوجيا في أتلانتا ؛ وجنيفر وايزمان ، كبيرة علماء مشروع هابل في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. سيتم نشر عملهم في عدد 29 سبتمبر من مجلة الفيزياء الفلكية.
واحرص على الاستمتاع بهذا الفيديو من قبل وكالة ناسا حول هذا الاكتشاف المثير:
