العلماء يعيدون تكوين الغلاف الجوي لأكبر أقمار كوكب زحل في المختبر

ساعدت دراسة جديدة تعيد تكوين الظروف الجوية على تيتان، أكبر أقمار زحل، العلماء على فهم أفضل للظروف التي قد تؤيد نشأة الحياة على الكواكب الأخرى.وقال علماء من جامعة ساوثرن ميثوديست في تكساس إن تيتان لديه جو كثيف ودورات مناخية موسمية مثل الأرض ولكن له تركيبة كيميائية مختلفة.وقادهم هذا إلى التنبؤ بأن النيتروجين والميثان في الغلاف الجوي لتيتان سيتفاعلان لإنتاج جزيئات عضوية تحت تأثير طاقة الشمس والمجال المغناطيسي لزحل، ويعتقدون أن هذا قد يساعد في فهم الظروف التي تؤيد تكوين الجزيئات العضوية على الكواكب الأخرى.وكشف العلماء عن الخصائص الأساسية لجزيئين عضويين يُعتقد أنهما موجودان على تيتان، أسيتونتريل (ACN) وبروبيونتريل (PCN). ووفقا للدراسة، من المرجح أن يكون الجزيئان وفيرين على تيتان في شكل بلوري في الغالب.ويمكن للجزيئات أن تخلق "أسطح نانوية قطبية عالية" والتي قد تكون بمثابة قوالب للجزيئات العضوية الأخرى وتكون مقدمة لتكوين الحياة.وفي حين أن خصائص هذين الجزيئين على ظروف الأرض "معروفة"، قال الدكتور تومسي رونسيفسكي، الباحث الرئيسي في الدراسة، إنه لم يتم دراسة خصائصهما في ظل ظروف شبيهة بتيتان، حتى الآن.وأضاف: "في المختبر، أعدنا تهيئة الظروف على تيتان في أسطوانات زجاجية صغيرة. وعادة، نقوم بإدخال الماء، الذي يتجمد في الجليد بينما نخفض درجة الحرارة لمحاكاة الغلاف الجوي لتيتان. نحن نتفوق على ذلك مع الإيثان، الذي يصبح سائلا، يحاكي بحيرات الهيدروكربون التي وجدتها كاسيني-هيغنز (مركبة كاسيني)".

وكانت مهمة كاسيني-هيغنز، مشروع تعاون مشتركا بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية، واستمرت المهمة بين 1997 إلى 2017 لدراسة زحل وأقماره.وكجزء من الدراسة، أضاف فريق الدكتور رونسيفسكي النيتروجين إلى الإسطوانة المختبرية وقدم الأسيتونتريل (ACN) والبروبيونتريل (PCN) لمحاكاة هطول الأمطار في الغلاف الجوي.ثم قاموا بتغيير درجات الحرارة قليلا لتقليد تقلبات درجة الحرارة على سطح تيتان ودرسوا بلورات الجزيئات المتكونة.وقال الدكتور رونسيفسكي: "كشف بحثنا الكثير عن هياكل جليد الكواكب التي لم تكن معروفة من قبل. لقد وجدنا أن أحد الأشكال البلورية من البروبيونتريل لا يتمدد بشكل موحد على طول أبعاده الثلاثة. وأوضح أن تيتان يمر بتقلبات في درجات الحرارة، وإذا كان التمدد الحراري للبلورات غير منتظم في جميع الاتجاهات، فقد يتسبب في تشقق سطح القمر". وتتمثل الخطوة التالية للعلماء في إعداد مجموعات مختلفة من المركبين وتحليل خصائصهما ومقارنتها بمكتبة البيانات التي تم جمعها خلال مهمة كاسيني-هيغنز. ويأملون أن يساعدهم هذا على فهم التركيب المعدني على تيتان، والذي يمكن أن يوفر رؤى قيمة لمهمة ناسا 2027 إلى قمر زحل.

قد يهمك أيضا:

العلماء ينجحون في اكتشاف المهد المثالي لأصل الحياة
دراسة تكشف سبب ميل كوكب زحل بمقدار 27 درجة