الحكمة – متابعة: يعكف العلماء حاليا على تصميم “غواصة” فضائية لسبر أغوار بحار الميثان الغامضة التي تحيط قمر “تيتان” التابع لكوكب زحل.
من بين جميع المركبات الفضائية المصممة لاستكشاف المجموعة الشمسية، ربما تكون هذه المركبة هي الأروع حتى الآن. فلا هي مسبار ولا مركبة طوافة، بل غواصة، أي مركبة تتخذ شكل طوربيد، ويمكنك تمييزها من الوهلة الأولى.
لكنها ليست كسائر الغواصات، فهي مُصممة للبحث في أعماق بحار الغازات الموجودة خارج كوكب الأرض.
وستُوجه هذه المركبة صوب القمر “تيتان”، وهو أكبر قمر تابع لكوكب زحل، كما أنه المكان الوحيد في المجموعة الشمسية، غير كوكب الأرض، الذي تجمعت على سطحه السوائل لتشكل الكثير من البحيرات.
وبينما تتكون بحار كوكب الأرض من الماء، فإن بحار القمر تيتان مملوءة بخليط من غازي الميثان والإيثان، وهما غازان معتادان في كوكب الأرض الأكثر دفئًا.
ولأن القمر تيتان شديد البرودة -إذ تبلغ درجة حرارته نحو 180 درجة تحت الصفر، ما يعادل 292 فهرنهايت تحت الصفر- صارت هذه المركبات الكيميائية في صورة سائلة، لتشكّل بيئات رطبة، قد يكون من المحتمل، وليس من المؤكد، أنها تؤوي كائنات حية.
فالبحيرات والبحار الكثيرة المنتشرة في أرجاء القمر تيتان، وأكبرها بحيرة “كراكن مير”، هي المرشحة الأولى لتكون مأوى للكائنات الفضائية.
ولا أحد يعرف تحديدًا مدى عمق بحيرة “كراكن مير”، ولكن من المحتمل أنها تمتد لمئات الأمتار عمقًا، وما يصل إلى 400 ألف كيلومتر اتساعًا، أي أنها أكبر خمس مرات من بحيرة سوبيريور في أمريكا الشمالية. ويعتزم العلماء إرسال الغواصة “تيتان” إلى هذه البحيرة.
وليس من المرجح أن نجد سمكة فضائية تسبح في بحيرة “كراكن مير”، بل ربما توجد كائنات دقيقة. وستغوص تلك الغواصة، في خضم بحثها عن مكان تقطنه مخلوقات أخرى، بالأحرى في بحيرات الميثان المجهولة، لاستكشاف عالم الكائنات الفضائية بطريقة مختلفة تمامًا.
وكانت المركبة الفضائية الأولى والوحيدة التي هبطت على قمر تيتان هي مسبار “هويجنز” الأوروبي، وفي أثناء نزوله في سنة 2005، جمع بيانات عن الغلاف الجوي والسُحب. كما التقط الصور الأولى للسطح.
وقد ظلت المركبة الفضائية “كاسيني” التابعة لوكالة ناسا تدرس نظام زُحل وتيتان لما يربو على عقد من الزمن، وتسبر أغوار بحاره بالرادار، وتجمع بيانات أساسية عن السطح السائل. غير أن أعماق هذه البحار ظلت مجهولة.
ويقول ستيف أوليسون، مهندس بمركز أبحاث غلين التابع لوكالة ناسا، ويقود الجهود الرامية إلى تصميم تلك الغواصة: “لا نعرف ما الذي يوجد أيضًا هناك. وبمقدورنا أن نرسل قاربًا، ولكن تذكّر حينما استكشف الناس محيطاتنا للمرة الأولى، لم يكن لديهم أي فكرة عما يكمن تحت السطح”.
ولا زالت الغواصة فكرة فحسب. ففي العام الماضي، أنهى الباحثون المرحلة الأولى من تصميم الشكل الذي ستبدو عليه هذه الغواصة. وقد توصلوا حتى الآن إلى سفينة طولها ستة أمتار، ستقطع 3 آلاف كيلومتر من بحيرة كراكن مير في 90 يومًا، لتجول فيها بسرعة 1 كيلومتر/ ساعة في المتوسط.
غير أن هذه القدرة على استكشاف الكثير من المواقع والبيئات هي التي تميّز الغواصة عن غيرها. ففي المقابل، قطعت مركبة “أبورتيونيتي” مسافة أقل من 45 كيلومترًا، كما إنها تعمل منذ 12 عامًا.
وستفحص الغواصة الرواسب المستقرة في قاع البحر، وتأخذ عينات لمعرفة كيفية تغير التركيب الكيميائي للبحر مع زيادة العمق، كما ستدرس الطقس وحواف الشواطئ، بحثًا عن آثار لتغيّر منسوب مياه البحر وكل ما يُستدل به على التاريخ المناخي لقمر تيتان.
فهذه الغواصة ستبحث في الخصائص الكيميائية والجيولجية لعالم أشبه بكوكب الأرض، في بعض النواحي، عن أي مكان آخر في المجموعة الشمسية.
فلا تسقط الأمطار في أي مكان في المجموعة الشمسية سوى على سطح القمر تيتان وكوكب الأرض، وإن كانت هذه الأمطار من مادة الميثان في حالة القمر تيتان، لتغذي البحيرات والبحار التي تربطها ببعضها البعض الأنهار والروافد.
وعلى عكس الغلاف الجوي الرقيق لكوكب المريخ أو طبقات الغاز السميكة بصورة لا تحتمل بكوكب الزهرة، على سبيل المثال، فإن الضغط الجوي لقمر تيتان، أكبر مرة ونصف فقط من الضغط الجوي لكوكب الأرض عند مستوى سطح البحر.
يقول رالف لورنز، عالِم كواكب في جامعة جونز هوبكنز والعالِم الرئيسي في المشروع: “(عندما تكون على سطح القمر تيتان) ستشعر وكأنك في قاع حمام السباحة العام إلى حدّ كبير. فمن حيث المبدأ، يستطيع الإنسان أن يتجول على سطح القمر تيتان بسترة فرائية ثقيلة للغاية وقناع أكسجين.”
إلا أن القمر تيتان يحمل في ثناياه وعودًا برّاقة بوجه خاص. فكما نعرف لا حياة من دون ماء سائل، ويرى العلماء أنك تحتاج لنوع ما من السوائل، مثل الميثان السائل، للتحايل على الحياة من أجل البقاء.
ويقول جيسون بارنز، عالم كواكب بجامعة أيداهو، وهو لم يشارك في مشروع غواصة تيتان: “أما إن كان هذا الأمر (أي الاستعاضة عن الماء بالميثان) سينجح أم لا، فهذه إحدى المشكلات التي لن يجدي معها أي قدر من التفكير ولن تفلح في حلها أي نظرية عملية. فيجدر بنا أن نذهب إلى هناك ونأخذ القياسات اللازمة ونجري التجارب لنكتشف الحقيقة”.
وإحدى السبل التي ستوصلنا إلى ذلك هي البحث عن أنماط كيميائية تثبت وجود حياة. فإن لبنات البناء الجزيئية للبروتينات، التي يطلق عليها الأحماض الأمينية، على سبيل المثال، لها تركيبات قد تكون صور مرآة لبعضها بعضًا.
ويقول لورنز مفسرًا إن الحامض الأميني قد يكون أعسر أو أيمن، وجميع الأحماض الأمينية المرتبطة بالحياة على كوكب الأرض ذات صفة يُمنى.
ويضيف أن الفرضية مفادها أنه في حالة وجود أي كائن حي في بحار تيتان فإنه سينتج أحماضًا أمينية ذات صفة يُمنى أو يُسرى، وإذا عُثِر على أكثرية من هذه أو تلك، فإن هذا يدل على وجود حياة.
ومن المُخطط أن تستكشف الغواصة القمر تيتان فقط. ولكن قد يضع الباحثون في الاعتبار إرسال مركبة مدارية لتلقي البيانات والاتصالات وإرسالها إلى كوكب الأرض. كما يجب أن يبين الفريق بالتفصيل كيف ستصل الغواصة إلى هناك.
وحتى هذه اللحظة، يعتزم الفريق وضع الغواصة على متن مكوك فضائي صغير مثل الطائرة “بوينغ إكس- 37” الفضائية. ولأن الغلاف الجوي لتيتان سميك فستنحدر الطائرة بانسياب إلى بحيرة “كراكين مير”، ثم ستنغمر عند إطلاق الغواصة العائمة.
إلا أنه مازالت توجد تحديات هندسية. فعلى سبيل المثال، يذاب النيتروجين في البحار كما يذوب ثاني أكسيد الكربون في عُلب المشروبات الغازية. وما يثير المخاوف هو أن الحرارة المنبعثة من مورد الطاقة بالنظائر المشعة المستخدم في الغواصة قد تؤدي إلى فوران النيتروجين.
يقول أوليسون: “فحتى لو أحدثت فقاقيع قليلة للغاية، فهذه الفقاقيع قد تتراكم وتتداخل مع معرفتنا العلمية”.
ولكن مازال لدينا متسعٌ من الوقت لنستوضح عن كل هذه الأمور. ففي حالة إنجاز الغواصة، لن تًطلق قبل سنة 2040 تقريبًا، لتغوص في بحيرة “كراكين مير” في منتصف أربعينيات الألفية الحالية، أثناء فصل الصيف في القمر تيتان، حيث لا تغيب الشمس طوال اليوم، كما سيوجد خط اتصال مباشر مع كوكب الأرض. وأخيرًا، سيحين وقت الإبحار.
