دراسة ترجح اصطدام مذنب بالأرض قبل 56 مليون عام

في دليل جديد على أنّ الحياة على المريخ كانت مُمكنة في الماضي البعيد، اكتشف الروبوت الجوال كوريوسيتي متحجّرةً تشكّل دليلاً على أنّ الكوكب الأحمر شهد مناخاً دورياً يتناوب فيه موسما جفاف ورطوبة، وهي بيئة شبيهة ببيئة الأرض ومؤاتية تالياً لظهور الكائنات الحية، على ما أفادت دراسة الأربعاء.

وكان المريخ الذي يتمتع راهناً بمناخ جاف جدّاً يضمّ أنهاراً وبحيرات كثيرة قبل مليارات السنين لكنّها تبخّرت حالياً. وعلى عكس كوكب الأرض، لم يتجدّد سطح المريخ عبر الصفائح التكتونية، فيما حُفظت آثار هذه الأراضي القديمة بشكل جيّد.

ومنذ العام 2012، يتولّى الروبوت الجوال كوريوسيتي التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) استكشاف إحدى هذه الأراضي، وهي عبارة عن فوهة غايل الضخمة وجبلها الذي يبلغ ارتفاعه ستّة كيلومترات ومكوّن من طبقات رسوبية.

وفي حديث إلى وكالة فرانس برس، يقول وليام رابان، وهو باحث في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي والمعدّ الرئيسي للدراسة التي نُشرت في مجلة نيتشر، «أدركنا سريعاً أننا نتعامل مع رواسب بحيرات وأنهر، لكنّنا ما كنّا نعرف أي نوع من المناخ ساهم في تكوينها».

ومن المحتمل أنّ المريخ كان كوكباً متجمداً مثلاً أو أنّ انفجاراً بركانياً جعل مناخه دافئاً وأدى إلى تكوين الماء السائل، على قول عالم الكواكب في معهد أبحاث الفيزياء الفلكية وعلم الكواكب (جامعة تولوز 3 – بول ساباتييه/ المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي CNES) الذي أجرى الدراسة مع مختبر ليون للجيولوجيا وزملاء له أميركيين وكنديين.

وعندما كان كوريوسيتي يتسلّق منحدر الجبل ببطء، صادف رواسب أملاح متشكّلة ضمن قطع على شكل سداسيّ في تربة يعود تاريخها إلى فترة تراوح بين 3,6 و3,8 مليارات سنة.

وبيّن تحليل أُجري للرواسب من خلال أداتي ماست كام الأميركية وشيم كام الفرنسية الأميركية التابعتين للروبوت، أنّ هذه الصخور عبارة عن شقوق من الطين الجاف.

ويقول رابان «عندما تجف البحيرة يصبح الوحل متشققاً، لكنه يعود إلى طبيعته بمجرّد أن يخضع للرطوبة مرة جديدة».

وفي حال تكررت هذه العملية باستمرار، تتجمّع الشقوق لتشكّل قطعاً على شكل سداسي، على غرار ما يُرصد في أحواض تربة قديمة خلال الجفاف الموسمي. وقد أظهرت عملية محاكاة استُخدمت فيها كمية من الطين متأتية من الأرض عُرّضت لدورات جافة ورطبة هذا الشكل السداسي «من الناحية الحسابية».

من الجمود إلى الحياة

ويؤكّد الباحث أنّ هذه التشكيلات السداسية تمثّل «أول دليل ملموس على أنّ المريخ شهد مناخاً دورياً». وعلى غرار ما تشهده الأرض، كانت المواسم الجافة والرطبة تتعاقب ضمن فترات منتظمة في المريخ، قبل أكثر من ثلاثة مليارات سنة، وعلى مدى فترة طويلة بما يكفي، أي ملايين عدة من السنين، لكي تتطوّر الحياة عليه.

ويُعد مناخ مماثل من بين الشروط التي تجعل من الممكن أن تنتقل المادة العضوية من الجمود إلى الحياة. وأوضح المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في بيان، أنّ «روبوت كوريوسيتي كان رصد وجود جزيئات عضوية بسيطة قد تكون تشكّلت من خلال عمليات جيولوجية أو بيولوجية».

ومن بين هذه الجزيئات الأحماض الأمينية التي تتّحد أحياناً لتشكل جزيئات أكثر تعقيداً وتكويناً للكائنات الحية مثل الحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA). مع العلم أنّ عملية مماثلة تحتاج إلى حلقات لكي تتشكّل، على غرار ما أظهرت تجارب مستقلة أُجريت في مختبرات، بحسب المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي.

وأضاف عالم الكواكب «في عالم شديد الجفاف، لا فرصة أمام تشكّل هذه الجزيئات، ولا حتى في عالم شديد الرطوبة».

وكان الكوكب الأحمر يحوي إذاً التوازن الضروري لتطوّر أشكال الحياة. لكن من أي نوع؟ يضع العلماء هنا احتمالاً يتمثل بالكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية البدائية مثل العتائق أو البكتيريا التي تمثّل أقدم كائنات على الأرض.

إلا أنّ الشكل التي ظهرت فيه هذه الكائنات على الأرض لا يزال لغزاً لأنّ تكتونية الصفائح محت أثر أقدم المتحجرات. ويقول رابان «إنّ ما ينقصنا على الأرض هو قصة أصل الحياة على المستوى الجزيئي».

لكنّ المتحجرات على المريخ رُصدت وقد تتيح للبشر أن يفهموا على نطاق صغير ما حصل على الأرض عند تكوّنها، فيما تحاول مهمات علمية على غرار تلك التي يجريها كوريوسيتي أو برسيفيرنس اكتشاف ما إذا كانت أشكال الحياة ظهرت فعلاً على المريخ أو تبددت.

اكتشف باحثون، في أعماق خليج بيبو في اليابان، كنزا في طبقات من الرواسب والوحل، وهو ما يعد دليلا ماديا على أن البشرية غيرت كوكب الأرض.

وبيبو هو أحد المواقع المرشّحة لتجسيد العبور إلى “الأنثروبوسين”، وهي حقبة جيولوجية جديدة اقترحت قبل سنوات.

وكان الطريق للاتفاق على العصر الجديد طويلا ومثيرا للجدل، إذ تجادل العلماء لسنوات حول ما إذا كانت حقبة الهولوسين التي بدأت قبل 11700 عام استبدلت فعلا بفترة جديدة حددها تأثير الإنسان على الأرض.

وكانت النقطة الرئيسية في مناقشاتهم هي اختيار موقع يوثق بوضوح الطريقة التي غيّرنا بها بيئتنا، من تلويثها بالبلوتونيوم بسبب التجارب النووية، إلى إغراقها بجسيمات البلاستيك الدقيقة.

ويدرس ميتشينوبو كواوي، الأستاذ في مركز إهيمي للدراسات البيئية البحرية، الموقع منذ حوالى عقد، وركز بحثه في البداية على تأثير تغير المناخ على تجمعات الأسماك، إذ توفر حراشف الأسماك في مخزون الترسبات أدلة.

ولم يبدأ إلا أخيرا في اعتبار الموقع نقطة ساخنة لدراسة الأنثروبوسين، نظراً إلى “البصمات البشرية المتعددة التي تشمل مواد كيميائية من صنع الإنسان ونويدات مشعة موجودة في الطبقات الرسوبية للخليج”.

وأوضح الباحث لوكالة “فرانس برس” أن تلك المواد تسمح للعلماء بتحديد “التاريخ الدقيق للحدود بين (حقبتي) الهولوسين والأنثروبوسين”.

وأشار الأستاذ في معهد أبحاث المحيطات والبحار والغلاف الجوي في جامعة طوكيو يوسوكي يوكوياما لوكالة “فرانس برس” إلى أن قاع الخليج عميق مقارنة بالشاطئ، ما يخلق حوضا يحبس المواد “في ما يشبه حساء ميسو”.

ويمكن المياه أن تدخل إلى هذا الحوض، لكنها تتحرك فقط على السطح، ونقص الأكسجين يمنع تكاثر الكائنات الحية التي من شأنها أن تعرقل تشكل الترسبات.

ولكي يُعتبر ذا دلالة، يجب أن يقدم الموقع إثباتات تعود إلى قرن على الأقل وعلامات بشرية المنشأ مثل شارات على اختبارات نووية وتغيّر النظام البيئي والتنمية الصناعية.

كما يجب أن يقدم أرشيفات كاملة للفترة المدروسة، ومعلومات تسمح للعلماء بتحديد كل طبقة مع الفترة التي تشكلت خلالها.

ويعتبر الباحثون الشعاب المرجانية مرشحا جيدا لأنها تنمو في طبقات مثل جذوع الأشجار وتمتص العناصر الذائبة في الماء، مثل مخلفات الاختبارات النووية.

لكن الشعاب المرجانية لا يمكنها التقاط العناصر التي لا تذوب في المياه مثل جسيمات البلاستيك الدقيقة.

وتحتوي رواسب خليج بيبو على أسمدة وعناصر من فيضانات تاريخية مؤرخة رسميا، فضلا عن حراشف أسماك وبلاستيك.

ومن بين البيانات الأكثر لفتاً للانتباه وفق كواوي ويوكوياما، بصمات من سلسلة تجارب نووية أجريت في المحيط الهادئ بين عامَي 1946 و1963، حيث أنتجت الاختبارات إشعاعا جويا يمكن اكتشافه عالميا لكن أيضا مخلفات مباشرة رصدت في أماكن قريبة من مواقع الاختبار.

وعلّق يوكوياما بالقول “يمكن اكتشاف الإثنين”.

وأظهرت عينات مأخوذة من الخليج كميات من البلوتونيوم متسقة مع اختبارات نووية محددة، وقد تطابق ذلك مع نتائج مماثلة في الشعاب المرجانية في إيشيغاكي المجاورة.
أيا كان الموقع الذي سيتم اختياره، يتوقع أن يبقى خليج بيبو والمواقع المرشحة الأخرى موارد مهمة لفهم التأثير البشري على الأرض.

وقال كواوي إن “تدهور البيئة العالمية، بما في ذلك احترار المناخ، يتسارع”، محذرا: “سنكون في حالة لا يمكن فيها استعادة الأرض الآمنة، بمجرد فقدانها”.

رصد علماء أكثر الكواكب لمعانًا على الإطلاق خارج المجموعة الشمسية، وفق دراسة نُشرت، اليوم الإثنين، كشفت نتائجها عن عالم حارق، تمطر فيه سحب معدنية قطرات من التيتانيوم.
هذا الكوكب الخارجي الغريب، الذي يقع على مسافة أكثر من 260 سنة ضوئية من الأرض، يعكس 80% من ضوء نجمه المضيف، وفق ملاحظات جديدة من تلسكوب «كيوبس» الفضائي الأوروبي.
وهذا أول كوكب خارج المجموعة الشمسية يضاهي سطوع كوكب الزهرة، وهو ألمع جسم في سماء كوكبنا الليلية، باستثناء القمر.

ويحمل هذا الكوكب الخارجي المكتشف في العام 2020، وهو بحجم نبتون، اسم LTT9779b، وهو يدور حول نجمه في 19 ساعة فقط.

وبسبب هذا القرب، تصل حرارة وجهه المضيء إلى 2000 درجة، وهي درجة حرارة تُعتبر مرتفعة جداً بما لا يتيح تشكّل الغيوم. ومع ذلك، فإن انعكاس LTT9779b يشير إلى وجود سحب.

وشكّل الأمر «لغزاً حقيقياً»، بحسب فيفيين بارمينتييه، الباحث في مرصد كوت دازور والمشارك في إعداد الدراسة التي نُشرت نتائجها في مجلة «أسترونومي أند أستروفيزيكس». ثم «نظر الباحثون في تكوين هذه السحب بالطريقة عينها التي يحدث بها التكثيف في الحمّام بعد الاستحمام بالماء الساخن»، وفق ما أوضح الباحث في بيان.

وكما في حالة تأثير الماء الساخن جداً في الحمّام، أدى التيار المحترق من المعدن والسيليكات – وهي المادة التي يُصنع منها الزجاج – إلى تشبع زائد في الغلاف الجوي لكوكب LTT9779b حتى تشكلت سحب معدنية.

لكن الكوكب أخفى مفاجآت أخرى. ففيما مضى، كانت الكواكب الخارجية الوحيدة المعروفة بالدوران حول نجمها بسرعة كبيرة (في أقل من 24 ساعة)، إما عمالقة غازية أكبر بعشر مرات من الأرض، أو كواكب صخرية بحجم يوازي نصف حجم الأرض.

ويبلغ حجم كوكب LTT9779b الخارجي حوالى خمسة أضعاف حجم الأرض، ويقع في منطقة يسميها علماء الفلك «صحراء نبتون الساخنة»، حيث «من غير المفترض وجود« كواكب بهذا الحجم، بحسب بارمنتييه.

إلى ذلك، كان علماء الفلك يتوقعون أن مثل هذا الكوكب «يرى غلافه الجوي يتطاير بفعل نجمه» القريب جداً منه، «تاركاً وراءه صخورًا مجرّدة».

وقد وجدوا التفسير لذلك، ويتمثل في أن «السحب المعدنية لـ LTT9779b تعمل كمرآة»، إذ تعكس الضوء وتمنع الغلاف الجوي من التطاير، بحسب ماكسيميليان غوينتر، كبير العلماء في مشروع «كيوبس» ضمن وكالة الفضاء الأوروبية.

وقال غوينتر لوكالة فرانس برس إن السحب تعمل «بمثابة درع»، كالدروع التي تحمي «مركبات الفضاء في الحلقات القديمة من سلسلة (ستار تريك)».

وأشار الباحث إلى أن ذلك يمثل «خطوة مهمة»، من خلال إظهار كيف يمكن لكوكب بحجم نبتون أن يعيش في بيئة مماثلة.

وأرسل تلسكوب «كيوبس» الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في العام 2019 لتوصيف الكواكب المكتشفة خارج نظامنا الشمسي. وقد قاس التلسكوب القدرة العاكسة لـ LTT9779b من خلال مقارنة الضوء قبل اختفاء الكوكب خارج المجموعة الشمسية خلف نجمه وبعده.