تلسكوب ناسا الفضائي الجديد: رحلة مثيرة للبحث عن الجليد الذي قد يحمل أسرار نشأة الحياة!
في سعي قد يعيد تشكيل فهمنا لكيفية ظهور الحياة في الكون، تستعد ناسا لإطلاق تلسكوب رائد مصمم لرسم خريطة للمركبات المتجمدة عبر المجرة. من المقرر أن تُطلق مهمة SPHEREx في موعد لا يتجاوز 27 فبراير، وستقوم بأكبر مسح على الإطلاق للجليد الكوني، مما قد يكشف عن أصول محيطات الأرض ولبنات الحياة نفسها.
بينما قد يبدو الفضاء الشاسع خالياً من الماء، يعتقد العلماء أن معظم مياه الكون موجودة بشكل أقل وضوحاً: كجليد يتعلق بحبيبات صغيرة من الغبار بين النجوم. هذه الخزانات المتجمدة، المخفية داخل سحب ضخمة من الغاز والغبار تُعرف بالسحب الجزيئية، قد تحمل المفتاح لفهم كيفية وصول الماء إلى كواكب مثل الأرض.
توقيت المهمة ذو أهمية خاصة حيث يركز علماء الفلك بشكل متزايد على البحث عن عوالم محتملة قابلة للسكن خارج نظامنا الشمسي. قال غاري ميلنيك، عالم فلك كبير في مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان وعضو في فريق علوم SPHEREx: “لقد حيرتنا هذه المسألة لبعض الوقت”، مشيراً إلى الاكتشافات السابقة التي وجدت ماءً غازياً أقل مما كان متوقعاً في الفضاء. “أدركنا لاحقًا أن SWAS اكتشف ماءً غازياً في طبقات رقيقة بالقرب من سطح السحب الجزيئية، مما يشير إلى أنه قد يكون هناك الكثير من الماء داخل السحب محبوسًا كجليد.”
من المقرر إطلاق SPHEREx (مقياس الطيف الضوئي لتاريخ الكون وعصر إعادة التأين واستكشاف الجليد) على متن صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس من قاعدة فاندنبرغ للقوة الفضائية في كاليفورنيا. يمثل هذا التلسكوب تقدماً كبيراً في قدرتنا على دراسة هذه الخزانات الجليدية الكونية. وعلى عكس التلسكوبات الفضائية السابقة، تم تصميم SPHEREx خصيصًا لإجراء مسح شامل وإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد لتوزيع الجليد عبر المجرة.
لن يبحث التلسكوب عن الماء فقط؛ بل ستكتشف أدواته ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون ومركبات أخرى حيوية للحياة جميعها بحالتها المتجمدة. يمكن أن توفر هذه المواد المحمية من الإشعاع الكوني داخل السحب الجزيئية رؤى حول كيفية تشكل الكواكب واكتسابها تركيبتها الكيميائية.
ما يجعل SPHEREx مبتكرًا بشكل خاص هو نهجه المسحي؛ بدلاً من التقاط صور ثنائية الأبعاد التقليدية، سيجمع التلسكوب بيانات طيفية مفصلة عبر أكثر من 9 ملايين خط رؤية. تتيح هذه التقنية للعلماء قياس ليس فقط وجود الجليد ولكن أيضًا كيف تتغير تركيباته عبر مناطق مختلفة من الفضاء.
تبني المهمة على الاكتشافات السابقة بينما تعالج أسئلة طويلة الأمد. ففي عام 1998 ، قامت ساتل علم الفلك بالأشعة تحت الملليمتر (SWAS) بمسح المجرة بحثًا عن الماء الغازي لكنها وجدت كمية قليلة بشكل مدهش. أدى هذا الاكتشاف إلى نظر العلماء إلى أنه يجب أن يوجد معظم الماء بالشكل الصلب المحمي داخل أعماق السحب الجزيئية. تهدف SPHEREx إلى تأكيد هذه النظرية وتقديم صورة أكثر اكتمالاً حول كيفية توزيع المياه والمركبات الأخرى عبر الفضاء.
ستُكمّل قدرات التلسكوب مراصد فضائية أخرى ، وخاصة تلسكوب جيمس ويب الفضائي . كما أوضح ميلنيك: “إذا اكتشفت SPHEREx موقعًا مثيرًا للاهتمام ، يمكن لـ Webb دراسة ذلك الهدف بدقة طيفية أعلى وفي أطوال موجية لا تستطيع SPHEREx اكتشافها.” يمكن لهذين التلسكوبيْن تشكيل شراكة فعالة للغاية.
بعيداً عن أهدافه العلمية المباشرة ، يمثل SPHEREx جهدًا تعاونيًّا بين عدة مؤسسات . تدير ناسا مختبر الدفع النفاث الخاص بها في جنوب كاليفورنيا المهمة ، مع تقديم شركة BAE Systems للتلسكوب والمركبة الفضائية . سيقوم علماء ينتمون لعشر مؤسسات أمريكية ومؤسستين كوريتين ومؤسسة واحدة تايوانية بتحليل البيانات التي ستتاح للجمهور عبر أرشيف العلوم تحت الحمراء NASA/IPAC .
مع اقتراب يوم الإطلاق ، تبدو المهمة جاهزة لتقديم رؤى غير مسبوقة حول الأصول الكونية للماء والأساسات الكيميائية للحياة . ومن خلال رسم خرائط لهذه المركبات المتجمدة عبر المجرة ، قد تساعد SPHEREx على الإجابة عن أحد الأسئلة الأساسية للبشرية: ما مدى شيوع مكونات الحياة في الكون؟
