الاحياء الفلكية في النظام الشمسي وخارجه
هل نحن لوحدنا في الكون؟ حتى الآن ، الحياة الوحيدة التي نعرفها موجودة هنا على الأرض. لكن في ناسا فان البحث مستمر لمعرفة الاجابة.
تستكشف وكالة ناسا النظام الشمسي وما وراء النظام الشمسي للاجابة عن الأسئلة الأساسية حول الحياة خارج كوكبنا. من دراسة قابلية السكن على كوكب المريخ ، والبحث في "عوالم المحيطات" الواعدة ، مثل قمر تيتان وأوروبا (اقمار المشتري) ، الى تحديد الكواكب بحجم الأرض حول النجوم البعيدة ، تعمل البعثات العلمية لناسا معًا بهدف إيجاد علامات لا بأس فيها للحياة خارج الأرض ( في حقل علم يسمى علم الأحياء الفضائي ).
من خلال دراسة علم الأحياء الفلكي ، تستثمر وكالة ناسا في فهم أصول وتطور وحدود الحياة على الأرض. كان هذا العمل مهمًا في تشكيل الأفكار حول مكان تركيز البحث عن وجود الحياة. بينما تستكشف وكالة ناسا النظام الشمسي ، تغير فهمنا للحياة على الأرض وإمكانية الحياة في عوالم أخرى جنبًا إلى جنب مع العديد من الاكتشافات. أظهرت دراسة الكائنات الحية في البيئات القاسية على الأرض ، من الهضبة القطبية في القارة القطبية الجنوبية إلى أعماق المحيط ، أن الحياة كما نعرفها قابلة للتكيف بدرجة كبيرة ، ولكن ليس من السهل دائمًا العثور عليها. يتطلب البحث عن الحياة عناية كبيرة ، ويستند إلى المعرفة التي نكتسبها من خلال دراسة الحياة على الأرض من خلال عدسة البيولوجيا الفلكية. إذا كان هناك شيء ما ، فقد لا نعرف حتى الآن كيفية التعرف عليه.
سوف نأخذكم الان في تعمق في الماضي والحاضر والمستقبل لبحث وكالة ناسا عن الحياة في الكون.
فايكنك 1 و 2
منذ أكثر من 45 عامًا وجد مشروع Viking مكانًا في التاريخ عندما أصبح أول مهمة أمريكية تهبط بمركبة فضائية بأمان على سطح المريخ.
كانت الفايكنج 1 و 2 ، كل منهما تتكون من مركبة مدارية ومركبة هبوط ، وكانت هذه أول محاولة لناسا للبحث عن الحياة على كوكب آخر وبالتالي كانت أول مهمة مخصصة لعلم الأحياء الفلكي. كشفت التجارب البيولوجية للبعثة عن نشاط كيميائي غير متوقع في تربة المريخ ، لكنها لم تقدم دليلًا واضحًا على وجود الكائنات الحية الدقيقة بالقرب من مواقع الهبوط.
جاليلو
دارت مهمة جاليليو التابعة لوكالة ناسا حول كوكب المشتري لمدة ثماني سنوات تقريبًا ، وتمكنت من اجتياز جميع أقماره الرئيسية عن كثب. غاليليو قام بجمع وتوثيق البيانات التي تستمر في تشكيل علم الأحياء الفلكية - لا سيما اكتشاف أن القمر الجليدي للمشتري يوروبا لديه دليل على وجود محيط تحت سطحه به كمية من الماء أكثر من الكمية الإجمالية للمياه السائلة الموجودة على الأرض. وسعت هذه النتائج أيضًا البحث عن البيئات الصالحة للسكن خارج "المنطقة الصالحة للسكن" التقليدية للنظام ، وهي المسافة من النجم التي يمكن أن يستمر فيها الماء السائل على سطح الكوكب.
كاسيني
لأكثر من عقد من الزمان شاركت المركبة الفضائية كاسيني عجائب زحل وعائلة أقماره الجليدية - مما أخذنا إلى عوالم مذهلة ووسعنا فهمنا لأنواع العوالم التي قد توجد فيها الحياة.
لأول مرة ، تمكن علماء الأحياء الفلكية من رؤية الغلاف الجوي السميك لتيتان ودراسة سطحه ، حيث وجدوا بحيرات وبحارًا مليئة بالهيدروكربونات السائلة. يدرس علماء الأحياء الفلكية ما يمكن أن تعنيه هذه الهيدروكربونات السائلة لإمكانات الحياة على تيتان. وشهدت كاسيني أيضًا انفجار أعمدة جليدية من قمر كوكب زحل الصغير الذي يدعى إنسيلادوس. عند تحليقها عبر الأعمدة ، وجدت المركبة الفضائية دليلاً على وجود مياه مالحة ومواد كيميائية عضوية. أثار هذا تساؤلات حول ما إذا كانت البيئات الصالحة للسكن يمكن أن توجد تحت سطح إنسيلادوس.
المركبات الجوالة لاستكشاف المريخ Spirit و Opportunity
تم إطلاق المركبة الفضائية التوأم لاستكشاف المريخ ، سبيريت وأوبورتونيتي التابعة لناسا باتجاه المريخ في عام 2003 بحثا عن إجابات حول تاريخ الماء على المريخ. في الأصل كانت مهمة أساسية مدتها ثلاثة أشهر ، كلا المستكشفين الآليين تجاوزا بكثير مهامهما الأصلية وقضيا سنوات في جمع البيانات على سطح المريخ.
كانت سبيريت وأوبورتيونيتي أول مهمة لإثبات أن الماء السائل ، وهو مكون رئيسي للحياة ، كان يتدفق سابقا عبر سطح المريخ. شكلت النتائج التي توصلوا إليها فهمنا لجيولوجيا المريخ والبيئات السابقة ، والأهم من ذلك أن البيئات القديمة للمريخ ربما كانت مناسبة للحياة في يوم من الأيام.
مهدت أول مهمة ناسا للبحث عن الكواكب ، تلسكوب كبلر الفضائي ، الطريق لبحثنا عن الحياة في النظام الشمسي وخارجه. كان جزء مهم من عمل كبلر هو تحديد كواكب بحجم الأرض حول النجوم البعيدة.
بعد تسع سنوات في الفضاء السحيق ، وجمع البيانات التي تشير إلى أن سمائنا مليئة بمليارات الكواكب المخفية - أكثر حتى من النجوم - توقف التلسكوب الفضائي في عام 2018. ترك كبلر إرثًا لأكثر من 2600 اكتشاف للكواكب الخارجية ، يمكن للعديد منها ن تكون أماكن واعدة للحياة.
على مدار ستة عشر عامًا في الفضاء تطور تلسكوب سبيتزر الفضائي إلى أداة رئيسية لدراسة الكواكب الخارجية ، باستخدام عرض الأشعة تحت الحمراء للكون. حدد سبيتزر عصرًا جديدًا في علم الكواكب كأحد التلسكوبات الأولى التي تكتشف الضوء مباشرة من الغلاف الجوي للكواكب خارج النظام الشمسي ، أو الكواكب الخارجية. مكن هذا العلماء من دراسة تكوين تلك الأجواء وحتى التعرف على الطقس في هذه العوالم البعيدة.
سمحت أدوات سبيتزر للأشعة تحت الحمراء للعلماء بالتحديق في المناطق الكونية المخفية عن التلسكوبات البصرية ، بما في ذلك المشاتل النجمية المتربة ومراكز المجرات وأنظمة الكواكب حديثة التكوين. مكّنت عيون الأشعة تحت الحمراء لسبيتزر علماء الفلك من رؤية أجسام أكثر برودة في الفضاء ، مثل النجوم الفاشلة (الأقزام البنية) ، والكواكب خارج المجموعة الشمسية ، والسحب الجزيئية العملاقة ، والجزيئات العضوية التي قد تحمل سر الحياة على الكواكب الأخرى.
منذ إطلاقه في عام 1990 ، قدم تلسكوب هابل الفضائي مساهمات هائلة في علم الأحياء الفلكي. استخدم علماء الفلك هابل لإجراء القياسات الأولى لتكوين الغلاف الجوي للكواكب خارج المجموعة الشمسية ، ويعمل هابل الآن بقوة على تمييز الغلاف الجوي للكواكب الخارجية بمكونات مثل الصوديوم والهيدروجين وبخار الماء. توفر ملاحظات هابل أيضًا أدلة حول كيفية تشكل الكواكب ، من خلال دراسات لأقراص الغبار والحطام حول النجوم الفتية.
لا تتضمن جميع مساهمات هابل أهدافًا بعيدة. تم استخدام هابل أيضًا لدراسة الأجسام داخل النظام الشمسي ، بما في ذلك الكويكبات والمذنبات والكواكب والأقمار ، مثل الأقمار الجليدية المليئة بالمحيطات يوروبا وجانيميد (اقمار المشتري). قدم هابل نظرة ثاقبة لا تقدر بثمن حول إمكانات الحياة في النظام الشمسي وخارجه.
بدأت مهمة ناسا لاستكشاف الغلاف الجوي والتطور المتقلب للمريخ في نوفمبر 2013 وبدأت في الدوران حول المريخ بعد عام تقريبًا. منذ ذلك الوقت ، قدمت البعثة مساهمات أساسية لفهم تاريخ الغلاف الجوي والمناخ على كوكب المريخ.
يعمل علماء الأحياء الفلكية مع بيانات الغلاف الجوي هذه من أجل فهم أفضل لكيفية ووقت فقد المريخ لمياهه وتحديد الفترات في تاريخ المريخ عندما كان من المرجح أن توجد البيئات الصالحة للسكن على سطح الكوكب.
على مدى عقدين من الزمن ، ساعدت Mars Odyssey التابعة لوكالة ناسا - أطول مركبة فضائية عمرًا على الكوكب الأحمر في تحديد موقع الجليد وتقييم مواقع الهبوط ودراسة أقمار الكوكب الغامضة.
قدمت أوديسي خرائط عالمية للعناصر الكيميائية والمعادن التي تشكل سطح المريخ. يستخدم علماء الأحياء الفلكية هذه الخرائط التفصيلية لتحديد تطور بيئة المريخ وإمكاناتها للحياة.
تقوم مركبة استكشاف المريخ المدارية (MRO) التابعة لناسا بالبحث عن دليل على استمرار وجود الماء على سطح المريخ لفترة طويلة من الزمن. في حين أظهرت بعثات المريخ الأخرى أن المياه تدفقت عبر السطح في تاريخ المريخ ، يبقى لغزًا ما إذا كان الماء موجودًا لفترة كافية لتوفير موطن للحياة.
تعد البيانات الواردة من MRO ضرورية لعلماء الأحياء الفلكية الذين يدرسون إمكانات البيئات الصالحة للسكن على المريخ في الماضي والحاضر. بالإضافة إلى ذلك ، تعد هذه الدراسات مهمة في بناء نماذج مناخية للمريخ ، ولاستخدامها في دراسات الكواكب المقارنة لإمكانية السكن للكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم البعيدة.
الفضول المريخ روفر يدرس ما إذا كان المريخ في أي وقت كان او مازال يحتوي على بيئات قادرة على دعم الحياة الميكروبية. بعبارة أخرى ، تتمثل مهمتها في تحديد ما إذا كان الكوكب يحتوي على جميع المكونات التي تحتاجها الحياة مثل الماء والكربون ومصدر للطاقة من خلال دراسة مناخه وجيولوجيته.
لقد مرت تسع سنوات تقريبًا منذ أن حطت مركبة كيوريوسيتي على سطح المريخ في عام 2012 ، ولا يزال الجيولوجي الآلي يقوم باكتشافات جديدة. قدمت كيوريوسيتي دليلاً على أن بحيرات المياه العذبة ملأت Gale Grater او فوهة غيل وهي منطقة موجودة في المريخ منذ مليارات السنين. استمرت البحيرات والمياه الجوفية لملايين السنين واحتوت على جميع العناصر الأساسية الضرورية للحياة ، مما يدل على أن المريخ كان صالحًا للسكن في يوم من الأيام.
هذه المهمة هي الخطوة التالية في البحث عن كواكب خارج المجموعة الشمسية بما في ذلك تلك التي يمكن أن تدعم الحياة. تم إطلاق TESS في عام 2018 ، وهي في مهمة لمسح السماء بأكملها ومن المتوقع أن تكتشف وتصنف آلاف الكواكب الخارجية حول النجوم الساطعة القريبة.
حتى الآن ، اكتشف TESS أكثر من 120 كوكبًا خارجيًا مؤكدًا وأكثر من 2600 كوكب مرشح. سيستمر صائد الكواكب في العثور على أهداف الكواكب الخارجية التي سيدرسها تلسكوب جيمس ويب الفضائي القادم التابع لناسا.
هبط أحدث عالم فلك آلي تابع لوكالة ناسا مسبار المثابرة على سطح المريخ بأمان في 18 فبراير 2021 ، ويبدأ حقبة جديدة من الاستكشاف على الكوكب الأحمر. سيبحث هذا الالي عن علامات على الحياة الميكروبية القديمة ، والتي ستدعم مسعى الوكالة لاستكشاف مدى قابلية المريخ للسكن في الماضي.
ما يميز هذه المهمة حقًا هو أن العربة الجوالة لديها تمرين لجمع عينات أساسية من صخور المريخ والتربة ، وستخزنها في أنابيب مختومة لالتقاطها في مهمة مستقبلية لإعادة عينة المريخ والتي ستنقلهم إلى الأرض لتحليل مفصل.
سيكون تلسكوب جيمس ويب الفضائي المقرر إطلاقه في عام 2021 ، المرصد الفضائي الأول في العقد المقبل. Webb هو تلسكوب كبير يعمل بالأشعة تحت الحمراء مع مرآة أساسية بطول 6.5 متر.
سيتم استخدام ملاحظات ويب لدراسة كل مرحلة في تاريخ الكون ، بما في ذلك الكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي ، وتشكيل أنظمة شمسية بعيدة قادرة على دعم الحياة على الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض. سيكون تلسكوب ويب أيضًا قادرًا على إجراء ملاحظات تفصيلية للأغلفة الجوية للكواكب التي تدور حول نجوم أخرى ، للبحث عن اللبنات الأساسية للحياة على الكواكب الشبيهة بالأرض خارج نظامنا الشمسي.
قمر كوكب المشتري يوروبا قد يكون لديه القدرة على إيواء الحياة. في هذه المهمة سيتم اجراء استطلاع مفصل من يوروبا والتحقق ما إذا كان القمر الجليدي يمكن أن يحتوي على الظروف الملائمة للحياة. ومن المقرر للمهمة الانطلاق في عام 2024 ، ستضع البعثة مركبة فضائية في مدار حول كوكب المشتري من أجل إجراء تحقيق مفصل ليوروبا - حيث هذا القمر هو عالم يُظهر أدلة قوية على وجود محيط من المياه السائلة تحت قشرته الجليدية.
يوروبا كليبر ليست مهمة لاكتشاف الحياة ، على الرغم من أنها ستحقق ما إذا كان القمر الجليدي مع محيطه تحت السطحي ، لديه القدرة على دعم الحياة. سيساعد فهم قابلية أوروبا للسكن العلماء على فهم كيفية تطور الحياة على الأرض بشكل أفضل وإمكانية العثور على حياة خارج كوكبنا.
اليعسوب هي مهمة تهدف الى ارسال مركبة الية الى اكبر اقمار زحل الغني والذي لطالما اثار التساؤلات حوله "تايتان". من المقرر إطلاقه في عام 2027 ووصوله في عام 2034 ، سيقوم دراجونفلاي او اليعسوب بأخذ عينات وفحص عشرات المواقع الواعدة حول القمر الجليدي لكوكب زحل وتعزيز البحث عن اللبنات الأساسية للحياة.
ستستكشف هذه المهمة الثورية مواقع متنوعة للبحث عن العمليات الكيميائية البريبايوتيكية الشائعة في كل من تيتان والأرض. تيتان هو نظير للأرض في وقت مبكر جدًا ، ويمكن أن يوفر أدلة على كيفية تقدم كيمياء البريبايوتيك في ظل هذه الظروف.
كان من المقرر إطلاق تلسكوب الفضاء الروماني في منتصف عام 2020 ، وسيكون له مجال رؤية أكبر 200 مرة من أداة الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب هابل ، حيث يلتقط المزيد من السماء مع وقت أقل للرصد. بالإضافة إلى الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات الرائدين ، فإن الأداة الأساسية في هذا التلسكوب ، وهي أداة المجال الواسع ، لديها قائمة غنية بعلوم الكواكب الخارجية. ستقوم بإجراء مسح دقيق لمجرتنا درب التبانة الداخلية والذي سيكشف عن آلاف العوالم التي تدور داخل المنطقة الصالحة للسكن لنجمها وأبعد من ذلك ، مع توفير مكافأة إضافية لأكثر من 100000 كوكب خارجي عابر .
سيتم تزويد البعثة أيضًا بـ "نظارات النجوم" ، وهي أداة يمكن أن تحجب الوهج عن النجم وتسمح لعلماء الفلك بتصوير الكواكب العملاقة مباشرةً في مدار حولها. ستوفر الهوناجراف أول عرض توضيحي في الفضاء للتقنيات اللازمة للبعثات المستقبلية لتصوير وتوصيف الكواكب الصخرية الأصغر في المناطق الصالحة للحياة للنجوم القريبة. سوف يقوم كورونغراف الروماني بعمل ملاحظات يمكن أن تسهم في اكتشاف عوالم جديدة خارج نظامنا الشمسي وتعزيز دراسة الكواكب خارج المجموعة الشمسية التي يمكن أن تكون مناسبة للحياة.
تعليقات
إرسال تعليق