هناك عدد قليل من الأماكن في المجموعة الشمسية الرائعة مثل قمر زحل تيتان. حيث يشكل جليد الماء الجبال.
مثل Europa و Encleadus ، يمكن أن يكون لتيتان محيط داخلي من الماء السائل أيضًا ، وهو مكان قد تكون فيه الحياة.
لدى تيتان طبقات ، ولحسن الحظ ، هناك مهمة جديدة رائعة في الأعمال لاستكشافها: مهمة تيتان دراجون فلاي.
لفترة طويلة ، لم يكن الفلكيون يعرفون مدى تيتان الخاص. وذلك لأن القمر الساتورني مغطى بسحب كثيفة تحجب منظرًا على سطحه. في الواقع ، لفترة طويلة ، اعتقد الفلكيون أن تيتان كان أكبر قمر في المجموعة الشمسية ، حيث لم يتمكنوا من معرفة أين انتهى الغلاف الجوي وبدأت الأرض. الآن نعلم أن جانيميد أكبر قليلاً.
كانت أول مركبة فضائية تزور تيتان هي بايونير 11 في عام 1979. ولم تستطع الرؤية من خلال الغيوم الكثيفة ، كما لم تتمكن المركبة الفضائية التوأم فوييجر ، التي أعقبت عامي 1980 و 1981. وقد جمعوا بعض الأدلة الإضافية حول تيتان ، على الرغم من اكتشاف آثار الهيدروكربونات في الغلاف الجوي ، مثل الأسيتيلين والإيثان والبروبان. ومع ذلك ، فإن معظم الغلاف الجوي هو النيتروجين ، مثل الأرض تمامًا.
مع جو مليء بالنيتروجين ، ويحتوي على هيدروكربونات ، يبدو هذا كمكان محتمل للعثور على الحياة. ربما حتى الحياة التي تستخدم بيولوجيا مختلفة تمامًا عن حياة الأرض.
ما مدى صلاحية تيتان؟
لم يكن الأمر كذلك حتى قامت المركبة الفضائية كاسيني التابعة لوكالة ناسا بالرحلة الطويلة إلى كوكب زحل ودخلت إلى مدار حول الكوكب الدائري في عام 2004 حيث كانت الأدوات أخيرًا في مكانها للنظر من خلال الغلاف الجوي لحجب تيتان.
على مدار مهمتها التي دامت 13 عامًا في زحل ، حلقت كاسيني فوق تيتان 127 مرة ، باستخدام أجهزة الرادار والأشعة تحت الحمراء لرؤية من خلال الضباب والكشف عن الميزات على سطح تيتان. شاهدت كاسيني غيومًا من الهيدروكربونات ، التي تمطر الهيدروكربونات على شكل هيدروكربونات ، تتجمع في بحيرات هيدروكربونية وبحار. نقطتي هي ... الهيدروكربونات.
أسقطت كاسيني أيضًا مركبة الهبوط Huygens التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، والتي هبطت بالمظلة من خلال الغلاف الجوي مسجلة رحلتها التي استمرت ساعتين ونصف الساعة بالكامل. سقطت على السطح وأرسلت أول صور من الأرض على تيتان.
بينهما ، كشفت كاسيني وهويجنز أن تيتان مغطى بالجزيئات العضوية ، في حالة من الحالة التي كان يعتقد أنها موجودة هنا على الأرض قبل 4 مليارات سنة. المشكلة ، بالطبع ، هي أن تيتان بارد بشكل لا يصدق. بهذه الطريقة تحصل على كل هذه الهيدروكربونات السائلة التي كنت أتابعها وأستمر بها.
درجة حرارة السطح -179 درجة مئوية أو -209 درجة فهرنهايت. للمقارنة فقط ، فإن أبرد درجة حرارة تم تسجيلها على الأرض هي -92 سيلسيوس أو -133 فهرنهايت.
يعني جو النيتروجين السميك على Titan أنه لن تحتاج إلى بدلة فضائية إذا كنت ترغب في المشي بالخارج على Titan ، وهو معطف سميك حقًا.
لذا لديك كل هذه المواد الخام للحياة على السطح ، في جو من النيتروجين السميك إلى حد ما ، حيث تعمل الهيدروكربونات السائلة مثل المذيبات وتلف المواد الكيميائية. حتى أن هناك أشعة فوق بنفسجية من الشمس تكسر المواد الكيميائية ، وتشجع التفاعلات الكيميائية الجديدة مع الهيدروجين والميثان والنيتروجين.
لكن لديك بيئة باردة وحشية ، معادية تمامًا للحياة على السطح.
الخبر السار هو أن تيتان يبدو أنه يحتوي على محيط سائل تحت سطحه الجليدي: تمامًا مثل المشتري في أوروبا وزحل إنسيلادوس. تم تأكيد ذلك من خلال قياسات الجاذبية الدقيقة التي أجرتها كاسيني خلال 137 طيران.
الفرق هو أن تيتان لديها كل اللبنات الأساسية للحياة على الطبقة السطحية المحيطة بالمحيط. انظر كيف هذا مثالي؟
في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا ، تحاول مجموعة من العلماء معرفة مدى احتمال وجود حياة في محيطات تيتان. من الآن وحتى عام 2023 ، يأملون في إيجاد الظروف التي قد تسمح للجزيئات العضوية بالانتقال من سطح العالم إلى المحيطات الداخلية ، وهي البيئة المثالية الصالحة للسكن.
هذا الجهد يسمى قابلية عوالم الهيدروكربونات: تيتان وما بعدها.
هدفهم الأول هو معرفة كيفية تحرك الجزيئات العضوية حول الكوكب ، وانتقالها من الغلاف الجوي إلى السطح ، ثم إلى المحيطات تحت السطحية.
وقد تم تنفيذ بعض هذا العمل بالفعل ، وذلك باستخدام ملاحظات من مجموعة Atacama Large Millimeter / submillimeter في شيلي لدراسة الغلاف الجوي ل Titan وقياس محتواه الكيميائي.
على الرغم من أن كاسيني كانت أقرب كثيرًا وقامت ببعض هذه الملاحظات ، إلا أن ALMA في الواقع أكثر حساسية لأنواع الجزيئات التي تطفو في الغلاف الجوي لتيتان. تمكن المرصد من اكتشاف التغيرات في المستويات في تيتان حيث يتفكك الميثان والنيتروجين الجزيئي بسبب الأشعة فوق البنفسجية للشمس.
من المحتمل أن تكون هذه الجزيئات العضوية قادرة على التسرب إلى المحيط. أو ربما يتم تكوين الجزيئات العضوية من داخل تيتان نفسها ، وتشق طريقها صعودا وهبوطا من خلال البراكين البارد على السطح.
من المحتمل أنه من المستحيل اختبار المحيط تحت السطح مباشرة في المستقبل القريب ، ولكن إذا تم العثور على تلميحات على السطح ، فإن مسبارًا ساخنًا مثل المهمة المقترحة لـ Europa يمكن أن يذوب عبر الجليد ويصل إلى المحيط. لقد انتهينا من حلقة كاملة حول هذه الفكرة.
ثم يريدون فهم ما إذا كانت هذه المحيطات تحت السطحية قد تكون صالحة للسكن بالفعل ، وإذا كانت كذلك ، ما هي أنواع الحياة التي قد تكون هناك.
على الرغم من وجود محيط سائل ، لا نعرف ما إذا كان يحتوي على ما يكفي من المواد الكيميائية والطاقة المناسبة للحياة من أجل البقاء. يسمى أحد الأمثلة على حياة الأرض التي يمكن أن تشير إلى الطريق بيلوباكتر أسيتيلينيكوس، الذي يتغذى من الأسيتيلين للطاقة والكربون. يخطط الباحثون لمحاكاة بيئة تيتان ومعرفة مدى قدرة هذه البكتيريا على البقاء.
أخيرًا ، هل هناك طريقة لإعادة الحياة إلى خارج المحيطات وإلى سطح تيتان حيث يمكن دراستها عن قرب؟ على الرغم من أن القشرة الجليدية على تيتان قد يكون سمكها 50-80 كم ، فقد تكون هناك عمليات جيولوجية على مدى ملايين السنين تجلب المواد من المحيط إلى السطح.
من أجل جمع هذه البيانات ، ستحتاج إلى نوع من المهمة الروبوتية التي يمكن أن تتحرك بسرعة عبر سطح تيتان ، وأخذ عينات من مواقع مختلفة للبحث عن أدلة على الحياة.
تيتان رائع للغاية ، ونحتاج حقًا إلى إعادة إرسال مهمة لدراستها بمزيد من العمق. ويسعدني أن أعلن أن وكالة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) قد اختارت رسميًا طائرة هليكوبتر تعمل بالبطارية النووية ، وستكون متوجهة إلى تيتان عام 2026.
يطلق عليه Dragonfly ، وقد تكون على دراية به بالفعل بسبب التعاون الذي قمت به مع Everyday رائد الفضاء العام الماضي. كانت ناسا تحاول الاختيار بين Dragonfly ومهمة عودة عينة المذنب. على الرغم من أنني أتمنى أن تتمكن كلتا البعثتين من السفر ، فإن هذا سيكون خياري أيضًا.
الظروف في تيتان مثالية لآلة طيران. كثافة الغلاف الجوي أعلى 4 مرات من الأرض ، بينما في نفس الوقت ، الجاذبية أقل. الطيران على تيتان يشبه السباحة في محيطات الأرض. يمكنك أن ترتدي زوجًا على الأجنحة على ذراعيك وتطير على تيتان ، والتي ، بجدية ، أود أن أحاول.
سيتم تجهيز Dragonfly بمولد كهروحراري نظري مشع ، ونوع بطارية بلوتونيوم يشغل Mars Curiosity ، و Mars 2020 ، والعديد من المجسات في المجموعة الشمسية الخارجية. عندما يتحلل البلوتونيوم ، يقوم المزدوج الحراري بتحويل الحرارة إلى كهرباء لتشغيل المركبة الفضائية.
وستكون Dragonfly قادرة على توليد ما يكفي من الكهرباء باستخدام RTG للطيران في الغلاف الجوي لتيتانان ، مما يجعل القفزات الأطول والأطول في حوالي 8 كم في المرة الواحدة. بالنسبة لمهمتها الأساسية ، من المتوقع أن تطير 175 كيلومترًا ، أي ضعف المسافة بين جميع مركبات المريخ مجتمعة.
من المتوقع أن تبدأ المهمة في عام 2026 ، وتستغرق حوالي 8 سنوات للوصول إلى تيتان ، وتصل في عام 2034.
اختارت ناسا حقول الكثبان الرملية بالقرب من خط الاستواء كموقع للهبوط ، وهو مكان مشابه للكثبان الرملية في ناميبيا. سوف تقفز من منطقة إلى أخرى ، وتتنشق وتؤخذ العينات ، والبيئة المحيطة بها حتى تصل إلى فوهة صدمة Selk. هذا مكان يبدو أنه دليل على الماء السائل السابق والجزيئات العضوية.
هذا هو بالضبط نوع المكان الذي يمكن أن يكون فيه دليل على أن الماء قد هرب من داخل تيتان إلى سطحه. بعبارة أخرى ، هذا هو المكان الذي قد نجد فيه أن تيتان كانت تعيش ، أو لا تزال ، تعيش في محيطها الداخلي.
كانت هناك بعض الأفكار الأخرى لاستكشاف تيتان ، بما في ذلك غواصة يمكنها استكشاف البحيرات الهيدروكربونية ، وأفكار مختلفة للقوارب ، وحتى مركب شراعي. لقد انتهينا من حلقة كاملة حول المهام المحتملة الأخرى إلى تيتان.
تيتان. سنعود إلى تيتان ، وهذه المرة نرسل طائرة هليكوبتر لاستكشاف هذا العالم الرائع بالتفصيل. في الوقت نفسه ، سيبني علماء الفلك وعلماء الكواكب الحالة من أجل الحياة ، سواء اليوم أو في الماضي القديم ، وكيف يمكن أن ينتقل من السطح إلى محيطاته الداخلية والعكس صحيح. وهذا يمكن أن يساعدنا على فهم كيف كان يمكن أن تسير الحياة هنا على الأرض.
المصادر: NASA / JPL ، NASA Astrobiology Institute
