كلما اكتشفنا نظامنا الشمسي ، كلما وجدنا أشياء مشتركة. تحت ما يُعتقد أنه قشرة جليدية بعمق بضعة أميال ، قد تمتلك يوروبا محيطًا حمضيًا يمكن أن يمتد إلى أسفل ما يصل إلى 100 ميل (160 كم) تحت السطح. نعلم من استكشاف كوكبنا أن الحياة تحدث في ظل ظروف بالغة الصعوبة هنا ... ولكن ماذا عن أوروبا؟ ما هي احتمالات وجود الحياة هناك أيضًا؟
تحقق من الماء السائل على الأرض وستجد شكلاً من أشكال الحياة. على سبيل المثال ، يفترض العلماء عوالم أخرى تحتوي على الماء يجب أن تدعم الحياة أيضًا. وفقًا للدراسات الحديثة ، قد يكون محيط أوروبا مشبعًا بالأكسجين - مما يدعم هذه النظريات. ومع ذلك ، هناك صيد. مثل الأرض ، يتم سحب المواد الكيميائية السطحية باستمرار إلى أسفل. وفقًا للباحث ماثيو باسيك ، عالم الفلك في جامعة جنوب فلوريدا ، يمكن أن يشكل هذا محيطًا حمضيًا للغاية "ربما لا يكون صديقًا للحياة - ينتهي به الأمر إلى العبث بأشياء مثل تطوير الغشاء ، وقد يكون من الصعب البناء الكبير- مقياس البوليمرات العضوية. "
وفقا لتشارلز تشوي من مجلة علم الأحياء الفلكي"المركبات المذكورة هي مؤكسدات قادرة على استقبال الإلكترونات من مركبات أخرى. عادة ما تكون هذه نادرة في النظام الشمسي بسبب وفرة المواد الكيميائية المعروفة باسم الاختزال مثل الهيدروجين والكربون ، والتي تتفاعل بسرعة مع المؤكسدات لتشكيل أكاسيد مثل الماء وثاني أكسيد الكربون. يوروبا غنية بمؤكسدات قوية مثل الأكسجين وبيروكسيد الهيدروجين التي يتم إنشاؤها بواسطة تشعيع قشرتها الجليدية بجزيئات عالية الطاقة من المشتري. "
على الرغم من أنها تكهنات ، إذا أنتجت أوروبا مؤكسدات ، فقد تنجذب أيضًا نحو قلبها من حركة المحيط. ومع ذلك ، قد يتم غرسه بالكبريتيدات والمركبات الأخرى التي تخلق الكبريتيك والأحماض الأخرى قبل دعم الحياة. وفقا للباحثين ، إذا حدث هذا لنصف عمر أوروبا فقط ، فستكون النتيجة تآكلًا ، مع درجة حموضة تبلغ حوالي 2.6 ، "تقريبًا مثل متوسط مشروبك الغازي" ، قال باسيك. في حين أن هذا لن يمنع الحياة من التكون ، فإنه لن يجعل الأمر سهلاً. يجب أن تكون أشكال الحياة الناشئة سريعة في استهلاك المؤكسدات وبناء تحمل الحمض - وهي عملية يمكن أن تستغرق ما يصل إلى 50 مليون سنة.
هل هناك أشكال حياة مماثلة لحمض لوفين على الأرض؟ تتحدى. توجد في تصريف المنجم الحمضي الموجود في نهر ريو تينتو الإسباني وتتغذى على الحديد والكبريتيد لطاقتها الأيضية. قال باسيك: "لقد اكتشفت الميكروبات هناك طرقًا لمكافحة بيئتها الحمضية". "إذا فعلت الحياة ذلك على يوروبا وجانيميد وربما حتى المريخ ، لكان ذلك قد يكون مفيدًا جدًا." من الممكن أيضًا أن الرواسب في قاع المحيط الأوروبي قد تحييد الأحماض ، على الرغم من أن باسيك يتكهن بأن هذا غير محتمل. شيء واحد نعرفه عن المحيط الحمضي هو أنه يذوب المواد القائمة على الكالسيوم مثل العظام والأصداف.
إنه درس مكرر على الأرض ...
في الوقت الحالي تمتص محيطاتنا ثاني أكسيد الكربون الزائد من الهواء الذي يشكل - عندما يقترن بمياه البحر - حمض الكربونيك. في حين أنه يتم تحييده في الغالب بقذائف كربونات أحفورية في قاع المحيط ، إذا تم امتصاصه بسرعة كبيرة ، إلا أنه يمكن أن يكون له بعض التداعيات الرئيسية على الحياة البحرية مثل الشعاب المرجانية والعوالق والرخويات. وفقًا لدراسة حديثة ، يحدث هذا التحمض بشكل أسرع (بفضل انبعاثات الكربون البشرية) مما حدث خلال أربعة أحداث انقراض رئيسية على الأرض في 300 مليون سنة الماضية.
قال المؤلف الرئيسي باربل هونيش ، عالم الحفريات القديمة في مرصد لامونت دوهرتي للأرض بجامعة كولومبيا: "ما نقوم به اليوم يبرز حقًا". "نحن نعلم أن الحياة خلال أحداث تحمض المحيطات الماضية لم تمحى ، فقد تطورت أنواع جديدة لتحل محل تلك التي ماتت. ولكن إذا استمرت انبعاثات الكربون الصناعية بالسرعة الحالية ، فقد نفقد الكائنات التي نهتم بها - الشعاب المرجانية والمحار والسلمون ".
وفقًا لهذا البحث الجديد ، فقد ارتفعت مستويات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 30٪ في القرن الماضي. هذا يعني أننا قفزنا إلى 393 جزءًا في المليون ، وانخفض الرقم الهيدروجيني للمحيط بمقدار 0.1 وحدة ، إلى 8.1 - معدل تحمض أسرع 10 مرات على الأقل مما كان عليه قبل 56 مليون سنة ، كما يقول هونيش. إذا استمر ذلك ، تتوقع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن الرقم الهيدروجيني قد ينخفض بمقدار 0.3 وحدة أخرى ... وهو انخفاض سيشكل تغييرات بيولوجية كبيرة. بينما قد تسخر من انقراض بعض أشكال العوالق أو إبادة مرجان صغير أو قشريات ، هناك تأثير متتالي لا يمكن إنكاره.
قال كريستوفر لانجدون ، أخصائي علم المحيطات البيولوجي بجامعة ميامي ، والذي شارك في تأليف الدراسة الخاصة بالشعاب المرجانية في بابوا غينيا الجديدة: "إنها ليست مشكلة يمكن عكسها بسرعة". "عندما تنقرض الأنواع فإنها تختفي إلى الأبد. نحن نلعب لعبة خطيرة للغاية ".
قد يستغرق الأمر عقودًا قبل أن يظهر تأثير تحمض المحيطات على الحياة البحرية. يقول ريتشارد فيلي ، اختصاصي علم المحيطات في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، والذي لم يكن مشاركًا في الدراسة ، حتى ذلك الحين ، يعد الماضي وسيلة جيدة لتوقع المستقبل. وقال "إن هذه الدراسات تمنحك إحساسا بالتوقيت الذي تنطوي عليه أحداث تحمض المحيطات الماضية - لم تحدث بسرعة". "إن القرارات التي نتخذها على مدى العقود القليلة القادمة يمكن أن يكون لها آثار كبيرة على النطاق الزمني الجيولوجي".
في الوقت الحالي ، سنتطلع إلى أوروبا ونتساءل عما قد يوجد أسفل موجاتها المجمدة. هل هناك شكل من أشكال الحياة المحبة للأحماض في انتظار فقاعات على السطح لنجدها؟ يقوم الباحثون حاليًا بتطوير تدريبات يمكن أن تساعد في البحث عن أشكال الحياة المتطرفة. يمكن أن يكون "المخترق" في النهاية جزءًا من مهمة استكشاف أوروبا التي يمكن أن تبدأ في وقت مبكر من عام 2020.
قال بيتر فايس ، وهو طالب في المركز الوطني للأبحاث العلمية (CNRS) في فرنسا: "إن الاختراق هو الخيار الأكثر جدوى والأرخص والأكثر أمانًا للهبوط على يوروبا اليوم ، والمعرفة اللازمة لبناء ذلك موجودة". "وإلا فلن يكون لدينا أي تأكيد على علم الأحياء الفلكية في أوروبا - أو ربما حتى في النظام الشمسي - خلال حياتنا."
مصدر القصة الأصلية: مجلة علم الأحياء الفلكي. لمزيد من القراءة: Physorg.com.
