قبل بضع سنوات ، اعتقد علماء الفلك أنهم وجدوا حلقات متموجة حول قمر زحل ريا. الآن ، أظهرت الملاحظات الجديدة شيئًا آخر حول ريا لم يكن متوقعًا تمامًا: جو الأكسجين. في مارس من هذا العام ، قامت المركبة الفضائية كاسيني بتحليق قريب من ريا وسجلت بيانات تظهر جوًا رقيقًا يتكون من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
إن مصدر الأكسجين ليس مفاجئًا حقًا: كثافة ريا 1.233 مرة من كثافة الماء السائل تشير إلى أن ريا هي ثلاثة أرباع ثلج وربع صخرة. يتم الحفاظ على الغلاف الجوي الهش للقمر من خلال التحلل الكيميائي المستمر للمياه الجليدية على سطح القمر عن طريق التشعيع من الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل.
كما تم اكتشاف الأكسجين مؤخرًا في الغلاف الجوي لاثنين من أقمار المشتري ، يوروبا وجانيميد. بما أن الأكسجين هو المكون الرئيسي للغلاف الجوي المحيط بحلقات زحل ، يعتقد علماء الفلك أنه يمكن أن يكون هناك أجواء مماثلة حول الأقمار الجليدية الأخرى التي تدور حول الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل.
قال المؤلف الرئيسي بن تيوليس ، عالم فريق كاسيني ومقره معهد ساوثويست للأبحاث في سان أنطونيو: "تشير النتائج الجديدة إلى أن الكيمياء النشطة والمعقدة التي تحتوي على الأكسجين قد تكون شائعة جدًا في جميع أنحاء النظام الشمسي وحتى كوننا". "يمكن أن تكون هذه الكيمياء شرطًا أساسيًا للحياة. تشير جميع الأدلة من كاسيني إلى أن ريا شديدة البرودة وخالية من الماء السائل الضروري للحياة كما نعرفها ".
بالطبع ، هناك دائمًا إمكانية الحياة لأننا لا نعرفها.
ويجب أن يكون هناك نوع من المواد العضوية على القمر - أي مركبات الكربون. لم يعرف بعد مصدر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لـ Rhea ، لكن وجوده يشير إلى أن تفاعلات التحلل الإشعاعي بين المؤكسدات والمواد العضوية مستمرة على سطح القمر.
بالنسبة إلى أي من هذه النتائج الجديدة التي لها علاقة بفرضية الحلقات المستبعدة حول ريا ، أخبر تيوليس مجلة الفضاء أنه لا يزال هناك الكثير حول بيئة ريا التي لم يتم تحديدها بعد. قال تيوليس في رسالة بريد إلكتروني: "استنفاد الإلكترون غير مفسر حاليًا". كان الانخفاض الحاد والمتماثل في الإلكترونات المكتشفة حول ريا هو النتيجة الأولية وراء نظرية الحلقة. "تفكيرنا الحالي هو أنه قد يكون مرتبطًا بتأين الغلاف الجوي ، ربما بالاقتران مع الشحن الكهروستاتيكي لسطح ريا ، لكن ليس لدي إجابة قاطعة في هذه المرحلة. يعد التفاعل بين الغلاف الجوي والمغناطيسي مشكلة معقدة وسيستغرق الأمر بعض الوقت لحلها. ولكن لأول مرة على قمر جليدي ، تعطينا نتائج كاسيني نافذة مراقبة في الموقع على هذا التفاعل ، والتي لا يزال فهمها نظريًا للغاية. نحن نعمل على ذلك."
وجاءت هذه البيانات الأخيرة من مطياف أيون كاسيني والكتلة المحايدة ومقياس مطياف بلازما كاسيني أثناء التحليق في 26 نوفمبر 2005 و 30 أغسطس 2007 و 2 مارس 2010. وشهد مطياف الأيونات والكتلة المحايدة كثافة ذروة في الأكسجين حولها 50 مليار جزيء لكل متر مكعب (1 مليار جزيء لكل قدم مكعب). اكتشف ذروة كثافة ثاني أكسيد الكربون لحوالي 20 مليار جزيء لكل متر مكعب (حوالي 600 مليون جزيء لكل قدم مكعب).
شهد مطياف البلازما توقيعات واضحة لتدفقات تدفقات الأيونات الموجبة والسالبة ، مع كتل تتوافق مع أيونات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
وقال العلماء إن الأكسجين يبدو أنه يرتفع إلى الغلاف الجوي عندما يدور حقل زحل المغناطيسي حول ريا. الجسيمات النشطة المحبوسة في المجال المغناطيسي للكوكب تملأ سطح الجليد المائي بالقمر. تسبب تفاعلات كيميائية تتحلل السطح وتطلق الأكسجين.
وقال تيوليس إن إطلاق الأكسجين من خلال التشعيع السطحي يمكن أن يساعد في توليد ظروف مواتية للحياة في الجسم الجليدي غير ريا الذي يحتوي على ماء سائل تحت السطح. إذا تم نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من السطح بطريقة أو بأخرى إلى المحيط تحت سطح الأرض ، فسيوفر ذلك بيئة مضيافة أكثر للمركبات الأكثر تعقيدًا والحياة لتشكيلها.
العلماء غير متأكدين من كيفية إطلاق ثاني أكسيد الكربون. يمكن أن يكون نتيجة "الجليد الجاف" المحبوس من السديم الشمسي البدائي ، كما هو الحال مع المذنبات ، أو قد يكون بسبب عمليات تشعيع مماثلة تعمل على الجزيئات العضوية المحاصرة في جليد الماء في ريا. يمكن أن يأتي ثاني أكسيد الكربون أيضًا من المواد الغنية بالكربون التي ترسبها النيازك الصغيرة التي قصفت سطح ريا.
قالت ليندا سبيلكر ، عالمة مشروع كاسيني في مختبر الدفع النفاث ، "إن ريا أصبحت أكثر إثارة للاهتمام مما كنا نتخيله". "إن اكتشاف كاسيني يسلط الضوء على التنوع الغني لأقمار زحل ويعطينا أدلة حول كيفية تشكلها وتطورها."
يظهر هذا البحث في عدد 25 نوفمبر 2010 من مجلة Science Express.
المصادر: Science ، JPL ، تبادل البريد الإلكتروني مع Teolis
