منذ ذلك الحينكاسيني دخلت مهمة نظام زحل وبدأت دراسة أقماره ، أصبح إنسيلادوس مصدرًا رئيسيًا للاهتمام. بمجرد اكتشاف المسبار أعمدة من الماء والجزيئات العضوية التي تنفجر من المنطقة القطبية الجنوبية للقمر ، بدأ العلماء في التكهن بأن إنسيلادوس قد يمتلك محيطًا بالمياه الدافئة في المناطق الداخلية - مثل قمر المشتري يوروبا والأجسام الأخرى في نظامنا الشمسي.
في المستقبل ، تأمل وكالة ناسا في إرسال مهمة أخرى إلى هذا النظام لمزيد من استكشاف هذه الأعمدة والداخلية من إنسيلادوس. ستشمل هذه المهمة على الأرجح أداة جديدة أعلنت عنها وكالة ناسا مؤخرًا ، والمعروفة باسم أداة قياس أساسيات الحياة Enceladus (SELFI). هذه الأداة ، التي اقترحها فريق من مركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء ، تلقت مؤخرًا دعمًا لمزيد من التطوير.
قبل كاسيني المهمة ، يعتقد العلماء أن سطح إنسيلادوس متجمد صلب. ومع ذلك، كاسيني كشفت البيانات عن تذبذب طفيف في مدار القمر يشير إلى وجود محيط داخلي. مثل يوروبا ، يحدث هذا بسبب قوى المد والجزر التي تسبب ثني في القلب ، مما يولد حرارة كافية للاحتفاظ بالماء السائل في الداخل. حول القطب الجنوبي ، يؤدي هذا إلى فتح الجليد وتشكيل الشقوق.
ال كاسيني اكتشفت البعثة أيضًا أعمدةًا تنبثق من حوالي 100 شقوق مختلفة تنبعث باستمرار الجسيمات الجليدية وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان وغازات أخرى في الفضاء. لدراسة هذه الأمور عن كثب ، تعمل وكالة ناسا على تطوير بعض الأدوات الطموحة التي ستعتمد على الموجات المليمترية أو موجات التردد اللاسلكي لتحديد تكوينها ومعرفة المزيد عن المحيط الداخلي لـ Enceladus.
وفقًا لباحث SELFI الرئيسي Gordon Chin ، تمثل SELFI تحسنًا ملحوظًا مقارنة بأجهزة قياس الموجات دون الموجية الحالية. بمجرد نشرها ، ستقيس آثار المواد الكيميائية في أعمدة المياه والحفلات الجليدية التي تنبثق بشكل دوري من الشقوق الجنوبية لـ Enceladus ، والمعروفة أيضًا باسم "خطوط النمر". بالإضافة إلى الكشف عن التكوين الكيميائي للمحيط ، سيشير هذا الصك أيضًا إلى إمكانية دعم الحياة.
على الأرض ، تعد الفتحات الحرارية المائية موطنًا للنظم البيئية المزدهرة ، بل يُشتبه في أنها المكان الذي ظهرت فيه الحياة لأول مرة على الأرض. وبالتالي ، فإن العلماء حريصون جدًا على دراسة النشاط الحراري المائي على أقمار مثل إنسيلادوس ، لأن هذه يمكن أن تمثل المكان الأكثر احتمالًا للعثور على حياة خارج الأرض في نظامنا الشمسي. كما أشار تشين في بيان صحفي لوكالة ناسا:
"أطوال الموجات دون المليمترية ، والتي تقع في نطاق الراديو عالي التردد ، تعطينا طريقة لقياس كمية العديد من أنواع الجزيئات المختلفة في الغاز البارد. يمكننا مسح جميع الأعمدة لفحص ما يخرج من إنسيلادوس. يمكن لبخار الماء والجزيئات الأخرى أن تكشف عن بعض كيمياء المحيط وتوجه مركبة فضائية إلى أفضل مسار يطير عبر الأعمدة لإجراء قياسات أخرى مباشرة ".
تقوم الجزيئات مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والعناصر الأخرى ببث ترددات راديوية محددة ، والتي تكون مقاييس طيف الملليمتر حساسة لها. الخطوط الطيفية منفصلة للغاية ، ويمكن استخدام الكثافة التي يبثون بها لتحديد وجودها. وبعبارة أخرى ، لن تتمكن أدوات مثل SELFI من تحديد التركيب الكيميائي للمحيط الداخلي لـ Enceladus فحسب ، بل ستتمكن أيضًا من وفرة تلك المواد الكيميائية.
على مدى عقود ، تم استخدام مقاييس الطيف في علوم الفضاء لقياس التركيبات الكيميائية للكواكب والنجوم والمذنبات والأهداف الأخرى. في الآونة الأخيرة ، حاول العلماء الحصول على أطياف من الكواكب البعيدة من أجل تحديد التركيبات الكيميائية لغلافها الجوي. هذا أمر حاسم عندما يتعلق الأمر بإيجاد الكواكب الخارجية التي يمكن أن تكون صالحة للسكن ، لأن بخار الماء والنيتروجين وغاز الأكسجين كلها مطلوبة للحياة كما نعرفها.
يعد إجراء عمليات المسح في نطاق المقياس الصغير عملية جديدة نسبيًا ، على الرغم من أن الأدوات الحساسة للمقياس الصغير معقدة وصعبة البناء. ولكن بمساعدة تمويل وكالة ناسا للبحث والتطوير ، يعمل تشين وزملاؤه على زيادة حساسية الأداة باستخدام مضخم يعزز الإشارة إلى حوالي 557 جيجا هرتز. سيسمح ذلك لـ SELFI باكتشاف آثار دقيقة حتى من المياه والغازات القادمة من سطح إنسيلادوس.
وتشمل التحسينات الأخرى نظام معالجة بيانات الترددات اللاسلكية الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ومرونة ، بالإضافة إلى مطياف رقمي معقد لإشارة التردد اللاسلكي. سيستخدم هذا التحسين الأخير دوائر عالية السرعة قابلة للبرمجة لتحويل بيانات التردد اللاسلكي إلى إشارات رقمية يمكن تحليلها لقياس كميات الغاز ودرجات الحرارة والسرعات من أعمدة إنسيلادوس.
ستسمح هذه التحسينات لـ SELFI باكتشاف وتحليل 13 نوعًا مختلفًا من الجزيئات في وقت واحد ، والتي تشمل نظائر مختلفة للمياه والميثانول والأمونيا والأوزون وبيروكسيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت وكلوريد الصوديوم (المعروف أيضًا باسم الملح). ما وراء إنسيلادوس ، يعتقد تشين أن الفريق يمكنه تحسين الأداة بما فيه الكفاية للمهام المستقبلية المقترحة. قال: "SELFI جديد حقًا". "إنها واحدة من أكثر أجهزة قياس الطموح التي تم بناؤها على الإطلاق."
على سبيل المثال ، اكتشف العلماء في السنوات الأخيرة نشاط عمود ريح قادم من سطح أوروبا. هنا أيضًا ، يُعتقد أن هذا النشاط ناتج عن نشاط الطاقة الحرارية الأرضية ، الذي يرسل أعمدة الماء الدافئ من المحيط الداخلي للقمر إلى السطح. بالفعل ، تأمل وكالة ناسا في فحص هذه الأعمدة وتلك الموجودة على إنسيلادوس باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، والذي سيتم نشره في عام 2019.
هناك احتمال آخر يتمثل في تجهيز Europa Clipper المقترح - والذي من المقرر إطلاقه بين 2022 و 2025 - بأداة مثل SELFI. تتطلب حزمة الأدوات الخاصة بهذا المسبار بالفعل مطيافًا ، لكن الموجة الفرعية المحسنة وجهاز RF يمكن أن يسمح بإلقاء نظرة أكثر تفصيلاً على أعمدة يوروبا. يمكن لهذه البيانات بدورها أن تحل الجدل المستمر منذ عقود حول ما إذا كان داخل أوروبا قادرًا على دعم الحياة أم لا.
في العقود المقبلة ، تتمثل إحدى أكبر أولويات استكشاف الفضاء في البحث عن "عوالم المحيطات" الخاصة بالنظام الشمسي بحثًا عن علامات الحياة. ولتحقيق ذلك من خلال وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى مشغولة بتطوير الأدوات اللازمة لاستكشاف جميع المؤشرات الكيميائية والبيولوجية. في غضون عقد من الزمن ، ومع أي حظ ، قد نجد فقط أن الحياة على الأرض ليست الاستثناء ، ولكنها جزء من قاعدة أكبر.
