بعد ما يقرب من ثلاث سنوات من وصول مهمة ناسا دون إلى سيريس ، نفد وقود المركبة الفضائية. هل حان الوقت لبدء التفكير في إرسال مهمة أخرى إلى الكوكب القزم؟
أُطلقت المركبة الفضائية Dawn التي تبلغ قيمتها 467 مليون دولار في عام 2007 في مهمة لدراسة أكبر جسمين في حزام الكويكبات ، Vesta و Ceres. بعد دراسة الكويكب Vesta من المدار لمدة عام تقريبًا ، انتقل إلى سيريس ، أصغر كوكب قزم في النظام الشمسي وأكبر مدارات صخرية فضائية في حزام الكويكبات.
أثناء وجوده في مدار في Ceres ، اكتشف Dawn أن الكوكب القزم يحتوي على مئات من النقاط المضيئة الغريبة ، ويحتوي على الكثير من الجليد المائي ويحتوي على جزيئات عضوية (اللبنات الأساسية للحياة) على سطحه. ومع نهاية المهمة ، كان العلماء ما زالوا يتركون مع بعض الأسئلة الكبيرة حول سيريس وما يمكن أن يعلمنا إياه عن إمكانيات الحياة خارج الأرض - الأسئلة التي يمكن الإجابة عليها من خلال رحلة متابعة إلى السطح. [صور: الكويكب فيستا والمركبة الفضائية فجر ناسا]
"أعتقد أن أنواع الأسئلة التي سنتركها ستحتاج على الأرجح إلى النزول إلى السطح ، لأن هناك الكثير الذي يمكن أن تخبره من المدار" ، بول شينك ، وهو عالم مشارك في مهمة Dawn مع Universities Space وأبلغت جمعية الأبحاث في معهد القمر والكواكب في هيوستن موقع Space.com.
على وجه التحديد ، قال شينك إنه يود رؤية مهمة مرسلة لاستكشاف حفرة أوكراتور ، وهي حفرة يبلغ عرضها 57 ميلاً (92 كيلومترًا) تحتوي على أكبر وألمع بقع سيريس. مثل البقع المضيئة الأخرى في Ceres ، تحتوي Occator Crater على رواسب مالحة تم تركها وراءها عندما يتم رش الماء الملحي من تحت الأرض ثم تتجمد على السطح. كشف هذا الاكتشاف من قبل بعثة الفجر أن الجزء الداخلي من سيريس أكثر دفئًا مما كان يعتقد العلماء. وقال شينك في حالة Occator Crater ، من المحتمل أن يكون التأثير الأخير مصدر هذه الحرارة.
وقال شينك إن أكثر المعادن انتشارًا في Occator Crater هو كربونات الصوديوم ، والتي تصادف أيضًا أنها سائدة في الأماكن على الأرض التي تظهر نشاطًا حراريًا - مثل أماكن يلوستون الوطنية "حيث من المعروف أن أنواعًا معينة من البكتيريا تزدهر". ومع ذلك ، قال إنه "من غير المحتمل إلى حد ما" أن تكون الحياة الميكروبية موجودة في سيريس ، لأن الحرارة المتولدة من التأثيرات لا تدوم طويلًا بما يكفي لتتطور الحياة. وقال "التأثير يولد حرارة كافية لإذابة الجليد وخلق المياه الجوفية التي يمكن أن تنتشر بعد ذلك في منطقة مركزية" ، لكن "منطقة الحرارة تنقبض حتى تختفي المياه وتتجمد" على مدى عشرات الآلاف. لبضعة ملايين سنة. هنا على الأرض ، نشأت أقدم أشكال الحياة بعد 700 مليون سنة من تشكل الأرض.
بغض النظر عما إذا كان سيريس قادرًا على استضافة الحياة - وهو احتمال أن العلماء لم يستبعدوا أو أكدوا في هذه المرحلة - يمكن أن تساعد العمليات الحرارية المائية التي تظهر على كوكب القزم العلماء على فهم عمليات مماثلة على أجسام أخرى في النظام الشمسي ، مثل قمر المشتري أوروبا أو قمر زحل إنسيلادوس - اثنان من أفضل المتنافسين لاستضافة الحياة المحتملة خارج الأرض. يمكن أن تستمر الميزات التي تشبه الفتحات الحرارية المائية الجافة على كوكب المريخ أيضًا في الحياة في وقت ما من تاريخ الكوكب. مثل البكتيريا التي تعيش في الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار على الأرض ، لا تحتاج الكائنات الحية التي تعيش في سمات جيولوجية مماثلة في العالم الآخر إلى ضوء الشمس من أجل البقاء. وبدلاً من ذلك ، سيعتمدون على الطاقة الحرارية الأرضية ، مثل المنافذ الحرارية المائية وتكتونيات الصفائح.
في حالة سيريس ، يبدو أن الضرب بصخور فضائية كبيرة أخرى هو مصدر طاقتها الحرارية الأرضية. قال شينك: "من الواضح أن التفاعلات الهيدروحرارية للماء ترفع المعادن إلى السطح". "من أجل فهم كيفية عمل هذه العملية على كواكب أخرى ، بما في ذلك المريخ ، العودة وفهم أن الكيمياء والفيزياء - العملية الفيزيائية لما يحدث بالفعل ، وكيف يتم تسليم تلك المواد إلى السطح وما هي التفاعلات التي تحدث - هي ستكون مهمة لفهم العمليات الحرارية المائية في جميع أنحاء النظام الشمسي. لدينا الكثير من هذه المعلومات هنا على الأرض ، لكن كيمياء قشرة الأرض تختلف تمامًا عن تلك الموجودة في سيريس ".
الهبوط والتجوال في سيريس
وقال شينك إنه نظرًا لأن شركة Occator Crater تحمل بعض الأدلة المقلقة حول الظروف الضرورية للحياة لكي تنشأ في عوالم أخرى ، يأمل العلماء في إرسال مركبة إنزال لاستكشاف أكثر الميزات الرائعة لـ Ceres. من الناحية المثالية ، فإن أي مهام مستقبلية ستشمل مركبة صغيرة مثل تلك التي هبطت على الكويكب Ryugu في سبتمبر.
"يجب أن يكون قادرًا على أخذ بعض الأدوات التي يمكن أن تخبرك ببعض المعلومات التشخيصية حول المقطوعة الموسيقية ، لذلك يجب أن تنجو من الهبوط ، وربما تحتاج إلى أن تكون قادرة على التحرك للوصول إلى الموقع المحدد محل الاهتمام قال شينك "عليك الهبوط بأمان ولكن بعد ذلك عليك الذهاب إلى المنطقة المثيرة للاهتمام والتي قد تكون معقدة". (على سبيل المثال ، واجهت مهمة Hayabusa2 اليابانية إلى ريوجو صعوبة في العثور على موقع هبوط آمن على سطح الكويكب الصخري بشكل مدهش.)
في حين أن الفجر كان بإمكانه فقط دراسة سيريس من المدار ، للوصول إلى أقرب ارتفاع يبلغ 22 ميلاً (35 كم) ، يمكن للمركبة الفضائية على السطح معرفة المزيد عن تكوين الكوكب القزم من خلال استطلاع عينة وتحليلها في الموقع ، أو داخل المركبة الفضائية نفسها. استخدم الفجر مقاييس الطيف لتحديد العناصر الموجودة على سطح الكوكب القزم ، ولكن هذه القياسات "تهيمن عليها تلك المواد النشطة طيفياً ، وتلك التي تكشف عن نطاقات الامتصاص عند أطوال موجية معينة" ، والمواد الكربونية لا تظهر بشكل جيد في تلك القياسات قال شينك. "المواد الكربونية غالبًا ما تكون لطيفة جدًا ، لذلك ربما يتعين علينا النزول إلى السطح للعثور عليها."
يعمل العلماء على خطط أولية للمهمة التالية إلى سيريس منذ عام 2008 ، أو قبل سبع سنوات من أن تصبح دون أول مركبة فضائية تزور الكوكب القزم. سترسل مهمة مقترحة تسمى Ceres Polar Lander مجموعة مركبة مدارية-مركبة إلى Ceres ، مما أدى إلى إسقاط المركبة في القطب الشمالي للبحث عن أدلة حول الحياة. ستستخدم المهمة نفس نوع تقنيات الهبوط اللين التي استخدمتها وكالة ناسا للهبوط بالمركبات الفضائية على سطح المريخ.
قدم فريق من الباحثين مع شركة تصنيع الفضاء الأوروبية تاليس ألينيا سبيس وجامعة نانت في فرنسا مفهوم مهمة Ceres Polar Lander في مؤتمر علوم الكواكب الأوروبي في عام 2008.
عندما تم اقتراح سيريس بولار لاندير لأول مرة ، اعتقد العلماء أن القطب الشمالي لسيريس سيكون المكان الأكثر إثارة للاهتمام للدراسة. ومع ذلك ، كان هذا قبل وقت طويل من اكتشاف Dawn Occator Crater ، والذي يمكن القول أنه الآن المكان الأكثر إثارة للاهتمام في Ceres.
في الوقت الحالي ، لا تخطط أي وكالة فضاء لإرسال مهمة أخرى إلى سيريس ، ولكن هذا قد يتغير الآن بعد انتهاء مهمة الفجر. وقال شينك إن أي مهمة مقترحة من وكالة ناسا يجب أن تمر بعملية مراجعة مطولة قبل أن يتم اختيارها للذهاب إلى سيريس ، ولكن في غضون ذلك ، لدى العلماء الكثير من البيانات من داون للتنقل. "لقد بدأنا فقط في فهم Ceres ... سيستغرق الأمر بعض الوقت لمعرفة ما نراه بالفعل."
