إذا كان هناك مسابقة لأكثر قمر مثير للاهتمام في نظامنا الشمسي، فإن “كاليستو” سيكون من بين المتنافسين. يعد كاليستو، وهو ثاني أكبر أقمار المشتري، أكثر الأجرام السماوية في النظام الشمسي تضررًا بفعل الاصطدامات، حيث يحتوي على عدد هائل من الفوهات على سطحه بالإضافة إلى كميات كبيرة من الجليد.
على مدى عقود، افترض الباحثون أن تحت سطح كاليستو المليء بالفوهات يوجد محيط سائل مالح يمتد عبر القمر بأسره. وبعد مراجعة البيانات التي تم جمعها قبل 30 عامًا، أصبح لدى الباحثين الآن أدلة أقوى تدعم وجود هذا المحيط.
قاد فريق بقيادة “كوري ج. كوكران” من قسم الجيولوجيا والفيزياء الكوكبية في ناسا دراسة لم يكن هدفها الأساسي البحث عن محيط على كاليستو. وفقًا لكوكران، كان الفريق يعمل على مشروع مختلف يتعلق بمسح قمر نبتون “تريتون” لمعرفة ما إذا كان لديه محيط تحت السطح.
واجه الفريق تحديًا بسبب الغلاف الأيوني المكثف لتريتون والذي يمثل آخر طبقة في الغلاف الجوي قبل أن يبدأ الفضاء. نظرًا لأن كاليستو أيضًا لديه غلاف أيوني قوي، قرر الفريق اختبار طرقهم باستخدام قياسات قديمة تعود إلى مهمة غاليلو التابعة لناسا والتي أُطلقت عام 1989 وسجلت بيانات عن المشتري وأقماره بين عامي 1995 و2003.
قال كوكران: ”تمكننا من تحليل القياسات التي تم الحصول عليها خلال مرور غاليلو بكاليستو والتي غالبًا ما تم تجاهلها بسبب الضوضاء الزائدة الناتجة عن بيئة البلازما”. وأضاف: “استطعنا استخدام المحاكاة السابقة للبلازما لإزالة مصدر الضوضاء البلازمية المخفية حتى يمكن تحليل إشارة المحيط بشكل مستقل”.
باختصار، كانت قراءات غاليلو صعبة التفسير في البداية بسبب الغلاف الأيوني القوي لكاليستو. ولكن بعد تنظيف القراءات بواسطة كوكران وفريقه، تمكنوا من دراسة البيانات التي تشير بقوة إلى وجود محيط تحت السطح الصخري للقمر.
يبدو أن الغلاف الأيوني يشبه المحيط
يتطلب إثبات وجود محيط تحت السطح على كاليستو وقتًا طويلاً لأن الغلاف الأيوني القوي يحاكي القراءات التي قد تحصل عليها إذا كان هناك مثل هذا المحيط.
أوضح كوكران: “قانون أساسي للطبيعة (قانون فاراداي للحث المغناطيسي) يشير إلى أنه إذا قمت بتحريك مغناطيس بالنسبة لأي مادة موصلة مثل سلك نحاسي، ستنشئ تيار كهربائي داخل ذلك السلك يتزامن مع حركة المغناطيس”. وأضاف: “هذا التيار سيخلق بعد ذلك مجالاً مغناطيسيًا ثانوياً يسمى المجال المغناطيسي المستحث”.
قال كوكران إن هذا ينطبق أيضًا على الأجرام السماوية. الأقمار أو الكواكب ذات الحرارة الداخلية الكافية يمكن أن تحتوي على محيط سائل مالح تحت السطح. هذه المحطات موصلة كهربائيًا بفضل الملح الموجود في الماء مما يسمح للعلماء باستخدام مقاييس مغناطيسية لقياس مجال مغناطيسي مستحث يحتفظ بخصائص المحيط.
نظرًا لأن الأقمار مثل كاليستو وتريتون تمتلك أغلفة أيونية قوية جدًا ، تصبح القياسات باستخدام المقاييس المغناطيسية مشوشة للغاية مما يجعل الباحثين يجدون صعوبة في تحديد ما إذا كانوا ينظرون إلى محيط أو مجرد ضوضاء عشوائية ناتجة عن الطاقة الزائدة الموجودة في الغلاف الأيوني. ولهذا السبب ظل الباحثون عالقين بشأن إمكانية وجود محيط تحت الأرض لكاليستو لعقود طويلة.
الخطوات التالية
لن تضطر العلوم للانتظار ثلاثين عامًا أخرى لإيجاد دليل جديد؛ فقد أطلقت ناسا مهمة يوروبا كلipper العام الماضي ومن المتوقع أن تصل إلى المشتري وأقماره بحلول عام 2030 ، بينما ستصل مهمة وكالة الفضاء الأوروبية JUICE بحلول عام 2031 . ومن المؤكد تقريباً أن كلا المهمتين ستوفر المزيد من بيانات البحث حول كاليستو.
وفيما يتعلق بالمعلومات التي سيتم جمعها ، قال كوكران إنها ليست بالضرورة بيانات مختلفة بل هي المزيد منها فقط.
قال: “إثبات وجود المحيط الخاص بكاليisto بناءً على قياسات جديدة يعتمد ببساطة على حقيقة أنه توجد قياسات أكثر متاحة للتحليل”.
أضاف كوكران إن البيانات القادمة من مهمتي يوروبا كلipper وJUICE ستساعد “في ملء الثغرات” الناتجة عن مهمة غاليلو ، مما يأمل العلماء معه أخيرًا إثبات ما إذا كان هناك بالفعل محاط موجود بكالیستوا أم لا . كما ستساعد البيانات الإضافية العلماء أيضًا تقدير سمك طبقة المحاط الخاصة بكالیستوا وكذلك سمك قشرة الجليد الموجودة فوقه .
هل يمكن أن تكون هناك حياة على كالیستوا؟
لم تكن ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية لترسل مهماتهما نحو المشتري دون أسباب وجيهة لذلك . واحدة منها هي : المياه الخفية ليوروبا تعتبر الرائدة للحياة خارج الأرض .
قال كوکرن : “من الممكن ان يدعم البحر الخاص بيوروبا الحياة لأنه يحتوي علي العناصر الأساسية لدعمه وهي الماء والعناصر الكيميائية الأساسية والطاقة (مثل مصدر الحرارة الداخلي) لفترة زمنية طويلة بما يكفي لتطور الحياة”.
وأضاف : “مهمة يوروبا كلipper هي فعلاً مهمة تتعلق بإمكانية العيش (لا ينبغي الخلط بينها وبين اكتشاف الحياة) والتي سوف توفر البيانات اللازمة لمساعدتنا بشكل أفضل للإجابة علي هذا السؤال . وحتى ذلك الحين يصعب التعليق حول احتمالية حدوث ذلك”.
لكن هناك حالة متزايدة لوجود حياة محتملة علي کالیستوا حيث يحتوي علی كمية مفاجئة من الاكسجين ولا أحد يستطيع معرفة مصدر معظمها . ومع زيادة احتمال وجود بحر تحت السطح ، ورغم أنه لا يزال بعيداً عن اليقين إلا أنها أدلة تكفي لتبرير النظر بشكل أقرب إلي قمر المشتری عندما تصل المهمتان بحلول عام 2030 و2031.
