قد تكون بعض أقمار أورانوس قادرة على دعم الحياة. إليكم ما قد تكشفه إحدى البعثات

على مدى العامين الماضيين، كان علماء الكواكب يطالبون بشكل متزايد بإرسال بعثة إلى منطقة غير مستكشفة إلى حد كبير من النظام الشمسي: أورانوس وأقماره. ويعلم علماء الكواكب أن بعض أقمار المشتري وزحل تمتلك على الأرجح محيطات من الماء السائل تحت السطح. وهذه "العوالم المحيطية"، مثل قمر المشتري أوروبا وقمر زحل إنسيلادوس، ليست في "المنطقة الذهبية" - المسافة المثلى من النجم حيث يمكن أن يوجد الماء السائل على سطح العالم - والتي كان يُعتقد سابقًا أنها شرط لصلاحية الحياة. وبدلاً من ذلك، كان الباحثون يدرسون إمكانية وجود حياة داخل هذه الأجسام، معلقة في محيطات داخلية يتم تسخينها من خلال آليات مختلفة.

وقد تستخدم أشكال الحياة الافتراضية هذه مسارات أيضية كيميائية مماثلة لتلك التي تستخدمها الحياة على قاع المحيط على الأرض. وعلى نحو متزايد، كان مجتمع علم الأحياء الفلكي يتطلع إلى ما هو أبعد من أنظمة المشتري وزحل. ويطالب العلماء بإرسال بعثة إلى كوكب أورانوس وأقماره، حيث أظهرت عدد من أقمار أورانوس علامات تشير إلى وجود محيطات سائلة داخلية وتركيبات كيميائية قد تكون مواتية للحياة.

المحيطات الداخلية المحتملة

تشير إعادة تحليل بيانات فوييجر 2 مع النمذجة الحاسوبية إلى أن عدة أقمار كبيرة لأورانوس قد تخفي محيطات سائلة داخلية، رغم البرودة الشديدة وبعد النظام عن الشمس.

مقارنة بين أقمار أورانوس المرشحة للمحيطات الداخلية

القمر	إشارة رئيسية	الاحتمال
أرييل	نمذجة تدعم وجود محيط داخلي ونشاط جيولوجي سابق	مرتفع نسبيًا
أومبرييل	نمذجة تدعم وجود محيط داخلي	محتمل
تيتانيا	نمذجة تدعم وجود محيط داخلي	محتمل
أوبيرون	نمذجة تدعم وجود محيط داخلي	محتمل
ميراندا	أدلة على نشاط جيولوجي وتسخين مدّي محتمل	مرشح مهم للدراسة

وهناك أيضًا أدلة جيولوجية على أن ميراندا وأرييل تعرضا لنشاط جيولوجي - تكتونيات وبراكين جليدية - منذ 100 مليون إلى مليار عام. وتشير هذه العلامات مجتمعة إلى أن ميراندا وأرييل ربما تعرضا لتسخين مدّي متزايد، حيث تتمدد الأقمار وتنضغط نتيجة للتفاعل الجاذبي بين أورانوس وأقماره. وقال كاستيلو روجيز: "ميراندا وأرييل قريبان بما يكفي من أورانوس بحيث يمكن أن يستفيدا من تسخين مدّي أكثر من أومبريل وتيتانيا وأوبيرون. ومع ذلك، نظرًا لأن تسخين المد والجزر هو وظيفة لكتلة الكوكب - وأورانوس أقل كتلة من زحل بسبع مرات - فإننا لا نتوقع نوع العملية البركانية المذهلة كما لوحظت في إنسيلادوس". وأضافت "إذا كان هناك قمر يشبه إنسيلادوس في نظام أورانوس، فإنه سوف يستفيد من حرارة أقل بنحو 50 مرة من تلك الموجودة في نظام زحل". ومن المؤسف بالنسبة لأقمار أورانوس أن نفس درجة الحرارة المدية التي تحافظ على دفء أقمار المشتري وزحل ليست ممكنة لأن أورانوس لا يمارس نفس القوة الجاذبية بسبب كتلته المنخفضة.

50 مرة أقل

إذا وُجد قمر شبيه بإنسيلادوس في نظام أورانوس، فسيستفيد من حرارة أقل بنحو 50 مرة مقارنةً بنظيره في نظام زحل.

تقييم قابلية السكن

يركز تقييم قابلية السكن على عاملين بارزين: درجة الحرارة الداخلية المحتملة وملوحة المحيطات المفترضة، لأن السطح المعروف شديد البرودة إلى حد بعيد.

الفارق بين ظروف السطح وحدود الحياة المعروفة

على السطح

تتراوح درجات الحرارة السطحية المعروفة على الأقمار الخمسة بين 60 و80 كلفن، أي من -213.15 إلى -193.15 درجة مئوية.

الحد الأدنى المعروف للحياة

الحد الأدنى لنمو الكائنات وحيدة الخلية على الأرض حيث يوجد الجليد هو نحو -20 درجة مئوية، ما يعني أن الداخل يجب أن يكون أدفأ بكثير.

في كل عقد من الزمان، تستطلع الأكاديميات الوطنية الأمريكية للعلوم والهندسة والطب آراء مجتمع علوم الكواكب لقياس الأولويات للعقد القادم من البعثات. وقد أظهر أحدث استطلاع من هذا القبيل، والذي أجري في عام 2022، اهتمامًا واسع النطاق بمهمة إلى نظام أورانوس. ولكن ما الذي قد تحققه مثل هذه المهمة؟ سيكون أحد مجالات الدراسة هو التحقيق في الظروف الحرارية الداخلية على أقمار أورانوس، والتي تلعب دورًا كبيرًا في عمل الحياة كما نعرفها. الحد الأدنى لنمو الكائنات وحيدة الخلية على الأرض حيث يوجد الجليد هو حوالي 4 درجات فهرنهايت تحت الصفر (-20 درجة مئوية). إذا كانت درجات الحرارة شديدة البرودة، فإن المسارات الأيضية المحتملة التي يمكن للحياة أن تستخدمها لاستخراج الطاقة من بيئتها تصبح أكثر صعوبة. تتراوح درجات الحرارة السطحية المعروفة على أقمار أورانوس الخمسة محل الاهتمام من 60 إلى 80 كلفن (-213.15 درجة مئوية إلى -193.15 درجة مئوية)، مما يعني أن درجات الحرارة الداخلية يجب أن تكون أعلى بكثير لتكون صالحة للسكن. عامل مهم آخر هو الملوحة.

في كل عقد من الزمان، تستطلع الأكاديميات الوطنية الأمريكية للعلوم والهندسة والطب آراء مجتمع علوم الكواكب لقياس الأولويات للعقد القادم من البعثات. وقد أظهر أحدث استطلاع من هذا القبيل، والذي أجري في عام 2022، اهتمامًا واسع النطاق بمهمة إلى نظام أورانوس. ولكن ما الذي قد تحققه مثل هذه المهمة؟ سيكون أحد مجالات الدراسة هو التحقيق في الظروف الحرارية الداخلية على أقمار أورانوس، والتي تلعب دورًا كبيرًا في عمل الحياة كما نعرفها. الحد الأدنى لنمو الكائنات وحيدة الخلية على الأرض حيث يوجد الجليد هو حوالي 4 درجات فهرنهايت تحت الصفر (-20 درجة مئوية). إذا كانت درجات الحرارة شديدة البرودة، فإن المسارات الأيضية المحتملة التي يمكن للحياة أن تستخدمها لاستخراج الطاقة من بيئتها تصبح أكثر صعوبة. تتراوح درجات الحرارة السطحية المعروفة على أقمار أورانوس الخمسة محل الاهتمام من 60 إلى 80 كلفن (-213.15 درجة مئوية إلى -193.15 درجة مئوية)، مما يعني أن درجات الحرارة الداخلية يجب أن تكون أعلى بكثير لتكون صالحة للسكن. عامل مهم آخر هو الملوحة.