إذا كانت هناك مسابقة للقمر الأكثر إثارة للاهتمام في نظامنا الشمسي ، فسيكون Callisto منافسًا. ثاني أكبر قمر في كوكب المشتري له حفر أكبر على سطحه أكثر من أي جسم كوكبي آخر في النظام الشمسي ، وله الكثير من الجليد على سطحه أيضًا.
لعقود. لقد نظري الباحثون أن يستريحوا تحتها سطح Callisto Pockmarked هو محيط المياه المالحة السائل الذي يمتد على القمر بأكمله. بعد إلقاء نظرة فاحصة على البيانات منذ 30 عامًا ، أصبح لدى الباحثين الآن أدلة أقوى على وجود مثل هذا المحيط بالفعل.
لم يبدأ فريق بقيادة Corey J. Cochrane من قسم التصميمات الداخلية والجيوفيزياء في ناسا في ناسا في البحث عن محيط على كاليستو. وفقًا لكوكران ، كان الفريق يعمل عليه مشروع مختلف، مع مسح قمر نبتون تريتون لمعرفة ما إذا كان لديه محيط تحت سطح الأرض.
هذا يمثل تحديًا ، بسبب أيونوسفير تريتون المكثف ، وهو آخر طبقة من الغلاف الجوي قبل بدء الفضاء. نظرًا لأن Callisto لديه أيضًا أيونوسفير مكثف ، فقد قرر الفريق اختبار أساليبهم في قياسات عمرها 30 عامًا التي اتخذتها Galileo Mission التابعة لناسا. تم إطلاق تلك المهمة في عام 1989 ومسح كوكب المشتري وأقمارها بين عامي 1995 و 2003.
وقال كوكرين لـ CNET في رسالة بالبريد الإلكتروني: “تم تمكين استنتاجاتنا من خلال تحليل القياسات التي تم الحصول عليها من ذبابة من Callisto والتي عادة ما تم إهمالها في المجتمع بسبب وجود” ضوضاء “متزايدة تُنسب إلى بيئة البلازما”.
وقال كوكران: “لقد تمكنا من الاستفادة من عمليات محاكاة البلازما المطورة مسبقًا لإزالة مصدر ضوضاء البلازما الغامض هذا من القياس بحيث يمكن تحليل الإشارة من المحيط بشكل مستقل”.
باختصار ، كان من الصعب تفسير قراءات غاليليو بسبب أيونوسفير القوي في كاليستو. بمجرد قيام Cochrane وفريقه بتنظيف القراءات ، تمكنوا من التفكير في البيانات ، ويشير بشدة إلى وجود محيط تحت المظهر الخارجي للقمر الصخري.
يبدو أيونوسفير وكأنه محيط
يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإثبات وجود محيط تحت سطح الأرض على Callisto لأن أيونوسفير قوي يحاكي القراءات التي ستحصل عليها إذا كان هناك مثل هذا المحيط.
“يشير القانون الفيزيائي الأساسي للطبيعة (قانون الحث المغناطيسي في فاراداي) إلى أنه إذا تحركت مغناطيسًا فيما يتعلق بأي مادة موصلة ، مثل سلك نحاسي ، فسوف تقوم بإنشاء تيار كهربائي داخل هذا السلك الذي تزامن مع حركة المغناطيس” ، أوضح كوكرين. “سيؤدي هذا التيار بعد ذلك إلى إنشاء مجال مغناطيسي ثانوي (بسبب حركة الإلكترونات في السلك) والذي يسمى المجال المغناطيسي المستحث ، والذي يعرض خصائص المادة الموصلة.”
وقال كوكران هذا يعمل مع هيئات الكواكب كذلك. يمكن أن تحتوي الأقمار أو الكواكب ذات الحرارة الداخلية الكافية على محيط مياه مالحة سائلة أسفل السطح. هذه المحيطات موصلة كهربائيا بفضل الملح في الماء. وهكذا ، يمكن للعلماء استخدام مقاييس المغناطيسية لقياس مجال مغناطيسي مستحث “يحتفظ بخصائص المحيط”. بمعنى آخر ، يمكن العثور على المحيطات بناءً على الحقول المغناطيسية التي تولدها.
نظرًا لأن الأقمار مثل كوكب المشتري في Callisto و Neptune’s Triton لها أيونوسفيرات قوية للغاية ، فإن القراءات ذات مقياس المغنطيسية تصبح صاخبة لدرجة أن الباحثين يواجهون مشكلة في معرفة ما إذا كان ما يبحثون عنه هو محيط أو مجرد ضوضاء عشوائية من الطاقة الإضافية في الأيونوسفير. لهذا السبب كان الباحثون عالقون في محيط كاليستو المحتمل تحت الأرض لعقود.
الخطوات التالية
لن يضطر العلم إلى الانتظار لمدة 30 عامًا أخرى للعثور على دليل. أبحرت مهمة ناسا في أوروبا كليبر في العام الماضي ويجب أن تصل إلى كوكب المشتري وأقماره في عام 2030 ، بينما مهمة عصير ESA يجب أن تصل في عام 2031. من المؤكد أن كلا المهمتين ستوفران المزيد من بيانات البحث عن Callisto.
فيما يتعلق بالمعلومات التي سيجمعونها ، أخبرنا Cochrane أنها ليست بالضرورة بيانات مختلفة. بدلا من ذلك ، إنها المزيد من البيانات.
وقال كوكران: “إن إثبات وجود محيط كاليستو من قياسات جديدة يعود ببساطة إلى حقيقة أن هناك المزيد من القياسات المتاحة للتحليل”. “لكل ذبابة التي تحدث لكل من هذه البعثات ، يتم التقاط لقطة صغيرة جدًا في وقت بيئة المجال المغناطيسي بواسطة مقياس المغنطيسي.”
وقال كوكران إن بيانات مواد الكليف والعصير في أوروبا ستساعد في “ملء الثقوب” من بعثة غاليليو ، ونأمل أن يسمح للباحثين في النهاية بما إذا كان هناك محيط في كاليستو. ستساعد البيانات الإضافية أيضًا الباحثين على تقدير مدى سميكة طبقة المحيط في كاليستو ، بالإضافة إلى سماكة قشرة الجليد التي تقع فوقها.
هل يمكن أن تكون هناك حياة على كاليستو؟
لم تكن ناسا و ESA قد أرسلت مهام إلى كوكب المشتري ما لم يكن هناك سبب للقيام بذلك ، ومن المقرر أن تقوم بعثات Clister و Europa Clister و Europa بذلك. مياه أوروبا المخفية هي المرشحين للحياة خارج كوكب الأرض.
وقال كوكران: “من الممكن أن يدعم المحيط في أوروبا الحياة لأننا نعلم أنه يستضيف المكونات الرئيسية لدعمها ، تلك التي تكون المياه والعناصر الكيميائية الأساسية والطاقة (مثل مصدر الحرارة من الداخل) على مدار فترة زمنية طويلة بما يكفي لتتطور”. “تعتبر Europa Clipper مهمة في الواقع (لا ينبغي الخلط بينها وبين اكتشاف الحياة) والتي ستوفر البيانات المطلوبة لمساعدتنا بشكل أفضل على الإجابة على هذا السؤال. حتى الوقت الذي يصعب فيه ذلك الوقت ، من الصعب التعليق على ما إذا كان ذلك محتملاً”.
ولكن هناك قضية متنامية مدى الحياة على كاليستو. لديها كمية مدهشة من الأكسجين، ولا يمكن لأحد معرفة من أين جاء معظمها. قم بإقران ذلك مع احتمال متزايد لمحيط تحت سطح الأرض ، وبينما لا يزال بعيدًا عن الشيء المؤكد ، فإن هذا دليل كاف لتبرير إلقاء نظرة فاحصة على قمر كوكب المشتري عندما تصل البعثات في عامي 2030 و 2031.
