أظهرت عمليات محاكاة حاسوبية جديدة أن الفتحات الحرارية المائية ذات درجة الحرارة المنخفضة يمكن أن تبقى على قيد الحياة في أرضيات المحيط المظلمة لأقمار مثل كوكب المشتري يوروبا لمليارات السنين، حيث يسعى علماء الأحياء الفلكية لمعرفة ما إذا كانت هذه المحيطات الغريبة يمكن أن تكون صالحة للسكن.
تعد الفتحات الحرارية المائية مصدرًا للطاقة الكيميائية والحرارة، وهي أحد المواقع المحتملة لأصل الحياة على سطح الأرض. أرض. افترض علماء الكواكب أن الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيطات تحت الجليد على أقمار كوكب المشتري مثل أوروبا و جانيميد، و ال زحل الأقمار الصناعية إنسيلادوس، يمكن أن يساعد في تدفئة تلك المحيطات وتنشيط الكيمياء الحيوية للحياة.
تكمن المشكلة في أن نمذجة هذه الفتحات ركزت على الفتحات ذات درجات الحرارة المرتفعة للغاية، وهي “المدخنون السود” الذين يستمدون طاقتهم من النشاط البركاني. في حين أن هذه الفتحات فائقة السخونة يمكنها سحب الطاقة من قلب الأرض الساخن، فإن الأقمار الجليدية لا تحتوي على نوى ساخنة، مما يعني أن هناك علامة استفهام حول ما إذا كانت هذه الفتحات يمكنها البقاء لفترة كافية لتهيئة الظروف طويلة المدى للحياة.
ومع ذلك، فإن الفتحات شديدة الحرارة ليست هي الشكل السائد للتنفيس في محيطات الأرض. على الأرض، تمر كمية أكبر بكثير من الماء عبر فتحات ذات درجة حرارة منخفضة.
وقال أندرو فيشر من مركز أبحاث البيئة التابع لجامعة هارفارد: “إن تدفق المياه من خلال تنفيس درجات الحرارة المنخفضة يعادل، من حيث كمية المياه التي يتم تصريفها، جميع الأنهار والجداول على الأرض، وهو مسؤول عن حوالي ربع فقدان حرارة الأرض”. جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز (UCSC)، في أ إفادة. “يتم ضخ كامل حجم المحيط داخل وخارج قاع البحر كل نصف مليون سنة تقريبًا.”
قاد فيشر فريقًا من جامعة كاليفورنيا في كاليفورنيا، والذي وضع نموذجًا لانتشار مثل هذه الفتحات ذات درجات الحرارة المنخفضة أوروبا وإنسيلادوس. ونظرًا لغياب البيانات حول المحيطات الموجودة على هذه الأقمار، اعتمد فريق فيشر في عمليات المحاكاة على نظام الدوران في شمال غرب المحيط الهادئ، وتحديدًا الجانب الشرقي لسلسلة خوان دي فوكا، حيث تغوص مياه البحر الباردة وتتدفق إلى أسفل في الصخور في قاع البحر عبر تجاويف بركانية خامدة تسمى الجبال البحرية. تنتقل المياه عبر الصخور لمسافة حوالي 30 ميلاً (50 كيلومترًا)، ويتم تسخينها في هذه العملية، قبل أن ترتفع عبر جبل بحري آخر.
وقالت كريستين ديكرسون، عضو فريق الدراسة، وهي أيضًا من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: “يجمع الماء الحرارة أثناء تدفقه ويخرج منه بشكل أكثر دفئًا مما كان عليه عند تدفقه، وبكيمياء مختلفة تمامًا”.
متعلق ب: البحث عن حياة غريبة (مرجع)
ومن خلال تطبيق نموذج الدوران هذا على أوروبا وإنسيلادوس، قام الباحثون بتغيير خصائص مثل الجاذبية ودرجة الحرارة وتكوين القاعدة الصخرية ومدى عمق دوران المياه، لتتناسب بشكل أفضل مع الظروف المحتملة على أقمار المحيط.
وقد وجدوا أنه ليس فقط من الممكن الحفاظ على فتحات تهوية دافئة بشكل معتدل على مدى مجموعة واسعة من الظروف على هذه الأقمار، بل إن الجاذبية المنخفضة سمحت بارتفاع درجات الحرارة المنبعثة من الفتحات. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكفاءة المنخفضة لاستخراج الحرارة من قلب الأقمار (التي يُعتقد أنها باردة جدًا في المقام الأول) في ظل الجاذبية المنخفضة من شأنها أن تسمح بالحفاظ على مثل هذه الفتحات ذات درجات الحرارة المعتدلة إلى المنخفضة لمليارات السنين.
وقال فيشر: “تشير هذه الدراسة إلى أن الأنظمة الحرارية المائية ذات درجات الحرارة المنخفضة – ليست شديدة الحرارة للحياة – كان من الممكن أن تستمر في عوالم المحيطات خارج الأرض على فترات زمنية مماثلة لتلك المطلوبة لتترسخ الحياة على الأرض”.
تم نشر البحث في 24 يونيو في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب.
“مدمن ثقافة البوب. عشاق التلفزيون. نينجا الكحول. إجمالي مهووس البيرة. خبير تويتر محترف.”
More Stories
المفتش العام لوكالة ناسا يصدر تقريرا قاسيا بشأن تأخير مشروع إطلاق المركبة الفضائية SLS
كيف أصبحت الثقوب السوداء بهذا الحجم والسرعة؟ الإجابة تكمن في الظلام
طالبة من جامعة نورث كارولينا ستصبح أصغر امرأة تعبر حدود الفضاء على متن بلو أوريجين