جیمز وب عنصر کلیدی حیات را در قمر مشتری پیدا کرد!

کشفی که با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا انجام شد، دانشمندان را یک قدم به تعیین اینکه آیا اقیانوس‌های آب شور قمر مشتری می‌توانند حیات را پشتیبانی کنند، نزدیک‌تر می‌کند.

 تلسکوپ فضایی جیمز وب دی‌اکسیدکربنی را که از اقیانوس‌های شور و مایع قمر یخی مشتری که «اروپا» نام دارد، سرچشمه می‌گیرد شناسایی کرده‌است. دانشمندان مدتی است که می‌دانند اقیانوس‌های آب در زیر پوسته یخی قمر مشتری یعنی «اروپا» قرار دارند، اما نمی‌دانستند که آیا این اقیانوس‌ها مواد شیمیایی مناسبی برای حمایت از حیات دارند یا خیر. بنابراین، کشف کربن، یک عنصر حیاتی در موجودات زنده، از این اقیانوس زیرسطحی در یکی از قمرهای مشتری، پیامدهای مهمی برای قابلیت سکونت‌پذیری بالقوه این قمر دارد و گواهی است بر علم پیشگامی که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب امکان‌پذیر شده است.

جرونیمو ویلانووا، نویسنده ارشد پژوهش و دانشمند مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در بیانیه ای گفت:«روی زمین، زندگی، تنوع شیمیایی را دوست دارد، هرچه این تنوع بیشتر باشد، بهتراست. در واقع حیات ما مبتنی بر کربن است. درک شیمی اقیانوس قمر «اروپا» به ما کمک می‌کند تا تشخیص دهیم که آیا آن گونه که می‌دانیم با حیات سازگار است یا خیر. این یافته کمک می‌کند بتوانیم برخی از چیزهای اساسی در مورد ترکیب اقیانوس اروپا را حتی قبل از حفاری در یخ برای دریافت نمونه کامل، بفهمیم.»

این تیم توانست برای مشاهدات انجام شده از مادون قرمز با ابزار طیف‌نگار مادون قرمز جیمز وب استفاده کند تا مشخص کند که مولکول‌های کربن از طریق برخورد شهاب‌سنگ یا دیگر منابع خارجی به اروپا تحویل داده نشده‌اند.

سامانتا ترامبو، نویسنده اصلی مقاله دوم که جزئیات این کشف را توضیح می‌دهد و محقق دانشگاه کرنل است می‌گوید:«اکنون فکر می‌کنیم که شواهد رصدی داریم که نشان می‌دهد کربن سطح اروپا یک عنصر از اقیانوس‌های خود اروپا است. این چیز بی‌اهمیتی نیست، چرا که کربن یک عنصر ضروری بیولوژیکی است.»

جیمز وب مشاهده کرد که دی اکسید کربن در اطراف اروپا، کوچکترین قمر از چهار قمر بزرگ گالیله‌ای مشتری، در منطقه‌ای جوان از نظر زمین شناسی به نام Tara Regio بسیار فراوان است. یخ‌های سطحی در این منطقه موسوم به «chaos terrain» یا «زمین آشفته» از بین رفته‌است، که نشان می‌دهد مواد، بین سطح یخی اروپا و اقیانوس زیر سطحی آن رد و بدل شده است.

ترامبو ادامه داد:«مشاهدات قبلی از تلسکوپ فضایی هابل شواهدی را برای نمک مشتق شده از اقیانوس در Tara Regio نشان می‌دهد. اکنون می بینیم که دی اکسید کربن در آنجا نیز به شدت متمرکز شده است و این نشان می‌دهد که کربن منشأ نهایی خود را در اقیانوس داخلی اروپا دارد.»

تشخیص دی اکسید کربن در قمر اروپا، برای ویلانووا و تیمش که از جیمز وب برای شکار توده‌های ماده فوران شده از سطح قمرهای گالیله‌ای استفاده می‌کردند، کمی تلخ خواهد بود، زیرا این تلسکوپ فضایی قدرتمند نتوانست آنچه آن‌ها می‌خواهند را ببیند. با این وجود، مشاهده دی اکسید کربن در اروپا، گواهی بر قدرت و کاربرد تلسکوپ فضایی جیمز وب است.

هامل، که سرپرستی رصدهای زمان منظومه شمسی در چرخه «جیمز وب1» را بر عهده دارد، افزود:«این مشاهدات تنها چند دقیقه از زمان رصدخانه را گرفت. حتی در این مدت کوتاه، ما توانستیم به علم واقعاً بزرگی دست کنیم.»

این یافته ها پیامدهای مهمی برای ماموریت‌های دیگر در آینده نیز دارد. در اکتبر 2024، ناسا فضاپیمای Europa Clipper را به فضا پرتاب خواهد کرد، که برای انجام یک بررسی دقیق از اروپا برای تعیین اینکه آیا اقیانوس‌های زیرسطحی آن می‌توانند حیات را پشتیبانی کنند یا خیر، به منظومه قمرهای گالیله‌ای سفر خواهد کرد.

یافته‌های جیمز وب از این دو تیم همچنین می‌تواند به بررسی مشتری و قمرهای آن توسط ماموریت کاوشگر قمرهای یخی مشتری (JUICE) آژانس فضایی اروپا (ESA) کمک کند. JUICE در آوریل 2023 در سفری 7.5 ساله به اروپا و ماهواره‌های بزرگ قمرهای گالیله‌ای، کالیستو و گانیمد، که هر دو اقیانوس‌های وسیعی را نیز حمل می‌کنند و همچنین آثار مهمی از مشتری دارند، پرتاب شد.

یکی از نویسندگان این تحقیق و محقق ESA گفت: «این اولین نتیجه عالی از آنچه که جیمز وب برای مطالعه قمرهای مشتری به ارمغان می‌آورد، است. من مشتاقانه منتظرم ببینم چه چیزهای دیگری می‌توانیم در مورد ویژگی‌های سطح آنها از مشاهدات انجام شده و مشاهدات آینده بیاموزیم.»