- إنضم
- 21/5/19
- المشاركات
- 18,269
- التفاعلات
- 53,749
أعلنت ناسا مؤخرا عن برنامج أرتميس لاستكشاف القمر، الذي عزز خططها لهبوط البشر على سطح القمر بحلول عام 2024 وإنشاء قاعدة مستدامة هناك بحلول عام 2028. هذه المبادرة الطموحة تعيد إحياء سؤال قديم
هل ستمكن الصفات الفريدة للسطح القمري من تحقيق حدود جديدة في علم الفلك؟
وقبل بضعة عقود، بدأ علماء الفلك بالفعل في التفكير في طرق مختلفة يمكن أن تستفيد بها ملاحظاتهم من عدم وجود غلاف جوي على سطح القمر. أولاً، لن يتم حظر الجسيمات النشطة مثل أشعة غاما أو الأشعة السينية أو الفوتونات فوق البنفسجية أو الأشعة الكونية بواسطة بطانية في الغلاف الجوي كما هي على الأرض، ومن ثم فإنها ستصل إلى المقاريب ذات مناطق التجميع الكبيرة المثبتة على سطح القمر. ثانياً، يمكن أن تصل المراصد الحساسة للموجات البصرية أو الأشعة تحت الحمراء أو الملليمتر أو الراديو إلى حد الانعراج دون الغموض أو الامتصاص المرتبط بالمرور عبر الهواء المضطرب. وبالتالي فإن صفائف أجهزة الكشف يمكن أن تشكل مقاييس تداخل عملاقة ذات استبانة زاويّة لم يسبق لها مثيل.
وثالثاً، من شأن عدم وجود غلاف أيونوسفير أن يسمح للمراصد الراديوية بتلقي إشارات بترددات منخفضة جداً، تحت الخفض الأرضي الذي يقل عن 10 كيلوهرتزات. وهذا من شأنه أن يفتح نافذة طيفية جديدة في الكون، مما يسمح لرسم خريطة التوزيع ثلاثي الأبعاد لذرات الهيدروجين من ظهورها الأول بعد 0.4 مليون سنة من الانفجار الكبير ومن خلال الفجر الكوني، وذلك باستخدام خط أحمر جدا 21 سنتيمترا . على الرغم من أن مثيرة وكسر المسار في حد ذاتها، وقد صيغت جميع هذه الرؤى قبل فترة جيدة من ظهور حدود البيولوجيا الفلكية المرتبطة بالبحث عن الحياة خارج الأرض.
هل يمكن للقمر أن يوفر أدلة للحياة خارج الأرض؟
ورقة جديدة كتبتها مع ماناسفي لينغام يجيب على هذا السؤال بالإيجاب. والفكرة هي النظر إلى سطح القمر كشبكة لصيد الأسماك للأجسام بين النجوم التي يتم جمعها مع مرور الوقت، ويحتمل أن توفر لبنات بناء الحياة من البيئات الصالحة للسكن حول النجوم الأخرى.
عدم وجود جو قمري يضمن أن هؤلاء الرسل سيصلون إلى سطح القمر دون حرق. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الخمول الجيولوجي للقمر يعني أن السجل المودع على سطحه سيتم الحفاظ عليه وليس مختلطة مع المناطق الداخلية القمرية العميقة. وقد جمع سطح القمر، الذي كان بمثابة صندوق بريد طبيعي، جميع الأجسام المؤثرة خلال المليارات القليلة الماضية. ويأتي معظم هذا "البريد" من داخل النظام الشمسي.
ولكن النظام الشمسي يعترض أيضا الأجسام من الفضاء بين النجوم، بدءا من جزيئات الغبار إلى الكواكب والنجوم العائمة بحرية. تم الإبلاغ في عام 2017 عن اكتشاف أول جسم بين النجوم، "أومواموا"، بحجم يبلغ 100 متر. هذا العام، تم اكتشاف ابن عم أومواموا بشكل مؤقت في شكل نيزك بحجم متر من خارج النظام الشمسي الذي احترق في الغلاف الجوي للأرض في عام 2014. وفي الآونة الأخيرة، قد يكون قد تم التعرف على زائر آخر بين النجوم.
وبالنظر إلى حجم البحث ومدة الدراسات الاستقصائية التي أجريت هذه الاكتشافات، أصبح من الممكن الآن، لأول مرة، معايرة تدفق الأجسام بين النجوم (على افتراض أنها تدخل النظام الشمسي على مسارات عشوائية). مع هذه المعايرة في متناول اليد، يمكن للمرء أن يحسب كمية المواد بين النجوم التي تم جمعها على سطح القمر على مدى تاريخه. ويمكن أيضا ملاحظة تراكم المادة بين النجوم في الوقت الحقيقي؛ وأظهرت ورقة جديدة أخرى مع تلميذي الجامعي، أمير سراج، أن تلسكوب اعلى من مترين على قمر صناعي في مدار حول القمر يمكن أن يلاحظ الارتطامات بين النجوم عند تحطمها.
في حالة حمل بعض الارتطامات بين النجوم لبنات بناء الحياة خارج الأرض، يمكن للمرء استخراج هذه العلامات الحيوية عن طريق تحليل عينات سطح القمر. ومن المرجح أن تكون صخور القمر التي تسلمها بعثة أبولو إلى الأرض ملوثة بالحياة الأرضية وليست بديلا ً قابلاً للتطبيق لقاعدة تجريبية مخصصة على سطح القمر.
ومن شأن تحديد العلامات البيولوجية من حطام المواد التي نشأت في المنطقة الصالحة للسكن حول النجوم الأخرى أن يخبرنا عن طبيعة الحياة خارج الأرض. والسؤال الأساسي هو ما إذا كانت الحياة البعيدة تشبه الهياكل البيوكيميائية التي نجدها على الأرض. وقد تعني أوجه التشابه وجود مسار كيميائي فريد للحياة في كل مكان أو أن الحياة قد نقلت بين النظم. وفي كلتا الحالتين، فإن دراسة قمرية اختصارات الحاجة إلى إرسال المركبات الفضائية في مهام طويلة للغاية لزيارة أنظمة النجوم الأخرى.
والحصول على معلومات مماثلة من رحلة إلى أقرب نظام نجمي - ألفا سنتوري ألف أو باء أو جيم - سيستغرق ما يقرب من تسع سنوات ذهابا وإيابا، حتى لو كانت المركبة الفضائية ستسافر بالسرعة القصوى المسموح بها في الطبيعة، وهي سرعة الضوء؛ النصف الأول من هذه الفترة مطلوب للوصول إلى الهدف والنصف الثاني للحصول على المعلومات للعودة إلينا. مع الصواريخ الكيميائية، وتستغرق هذه الرحلة حوالي 100،000 سنة، في ترتيب الوقت الذي انقضى منذ أن بدأ البشر الحديثة الأولى الهجرة من أفريقيا. حفر سطح القمر للحصول على أدلة مادية على الحياة خارج الأرض هو أسرع بشكل كبير.
واستنادا إلى التدفق المعاير حديثا للأجسام بين النجوم، ينبغي أن يشكل حطامها ما يصل إلى 30 جزءا لكل مليون من المواد السطحية القمرية. المواد العضوية خارج الطاقة الشمسية قد تصل إلى جزء من ترتيب = عدد قليل من أجزاء لكل 10 مليون. الأحماض الأمينية، التي تعمل كلبنات بناء "الحياة كما نعرفها"، يمكن أن تصل إلى بضعة أجزاء لكل مائة مليار. ويمكن استخدام التقنيات الطيفية القياسية لفحص الحبوب الفردية داخل الرغوليث القمري والبحث عن التوقيعات التي من شأنها أن ترفع علمها على أنها خارج نطاق الطاقة الشمسية قبل كشف اللبنات الأساسية للحياة خارج الأرض داخلها.
كيف يمكن تحديد أصل خارج الطاقة الشمسية؟ وأبسط علم هو الانحراف عن النسبة الشمسية الفريدة لنظائر الأكسجين أو الكربون أو النيتروجين. وقد أثبتت المختبرات بالفعل جدوى هذه الطريقة عند مستويات الحساسية المطلوبة.
ولكن هناك أيضا فرصة مثيرة للكشف عن التوقيعات البيولوجية للحياة المنقرضة خارج الأرض. على الأرض، تم اكتشاف أقدم الحفريات الدقيقة، مع أدلة لا لبس فيها للخلايا التي عاشت قبل حوالي 3.4 مليار سنة، في تشكيل بركة Strelley في غرب أستراليا. سيكون من المثير أن نجد أحافير دقيقة لأشكال الحياة خارج الأرض على سطح القمر. وحتى أكثر إثارة هو العثور على آثار المعدات التكنولوجية التي تحطمت على سطح القمر قبل مليار سنة، وهو ما يصل إلى رسالة من حضارة غريبة قائلا: "نحن موجودون". دون التحقق من صندوق البريد لدينا، ونحن لن نعرف أن مثل هذه الرسالة وصلت.
وتوفر فرصة اكتشاف علامات الحياة خارج الأرض حافزا علميا جديدا لقاعدة مستدامة على سطح القمر. ومن المعروف جيدا القمر لجاذبيته الرومانسية، ولكن علم الأحياء الفلكية يقدم تطور على هذه الفكرة. هنا نأمل أن القمر سوف يبلغ حضارتنا أننا لسنا وحدنا وأن شخصا آخر ينتظرنا هناك.
التقرير بعنوان
القمر كشبكة فرصة للحياة خارج الأرض
سطحه يمكن، من حيث المبدأ، الحفاظ على بقايا الكائنات الحية أو حتى التكنولوجيا من وراء نظامنا الشمسي
من الدورية العلمية الامريكية مجلة
ساينتفك أمريكان
