هل سيحكي جليد المُذنَّــبات قصّــة الماء والحياة؟

La sonde Rosetta, avec ses panneaux solaires de 32 mètres d’envergure, va larguer le robot Philae, pas plus gros qu’un petit réfrigérateur, qui mettra sept heures à atteindre la surface de la comète. ESA

تستعد وكالة الفضاء الأوروبية لتنفيذ محاولة أولى من نوعها تتمثـّـل في وضع روبوت على سطح مُذنّــب. وبعيدا عن الأساطير القديمة التي اعتبرت المُذنّبات "سيوفا إلهية في السماء"، يُنتظر من هذه الأجسام الجليدية الصغيرة في الواقع أن تحكي قصّة نشأة العوالم وأصل الحياة. وسيتم فكّ رموز جزءٍ من القصّة في العاصمة السويسرية برن.

“المُذنبات هي لبنات البناء الأساسية التي شكّلت الكواكب”
كاترين ألتفيغ، جامعة برن

“تُشبه المُذنّـبات العناصر الأولى التي تجمّعت لتشكيل الكواكب. هذا على الأقل ما نعتقده استنادا إلى أسباب وجيهة.” العبارة جاءت على لسان كاترين ألتفيغ، المتخصصة في الكيمياء الكونية بجامعة برن والباحثة الرئيسية لدى وكالة الفضاء الأوروبية فيما يتعلق بتجربة “روزينا”رابط خارجي. الأمر يتعلّـقُ بأثقل أداة عـِـلمية وُضعت على متن مسبار “روزيتارابط خارجي“، وتشتمل على جهازين لقياس طيف الكتلة وجهاز لاستشعار الضغط. وتكمُنُ مهمّـة هذه الأجهزة في تحليل المادة والغازات التي تتبخر في الفضاء انطلاقا من المُذنّب.

تُوصَف المُذنّـبات في تعبير مُتداول بـ “كُــرات كبيرة من الثلج المُتّسخ”، وهي تحتوي على ما يصل إلى 50% من الماء، فيما يتكوّن الباقي من الغُبار. ويظل الماء في حالة صلبة طالما يدور المُذنب حول الحدود الجليدية للنظام الشمسي. ولكن عندما يقترب من الشمس، فإن الحرارة تجعل المياه تتبخّـر والغُبار يتناثر. وينجم عن هذه العملية تَــكَــوُّن تلك “الشَّعرة” الـمُدهشة التي يمكن أن يبلغ طولها ملايين الكيلومترات، والتي طالما أثارت رُعب البشر في عُصور خلت.

احتواء “لـبِنات البناء الأساسية” التي شكّلت الكواكب على الكثير من الماء ليس بالأمر العجيب لأن هذا السائل الحيوي مُتوفر بغزارة في الكون، وبالتالي فإنه كان يتواجد بالضرورة في الأرض البدائية أيضا. ولكن الكوكب الأزرق كان خلال مرحلة تشكّله كرةً من الحُمَـم المُنصهرة التي بلغت درجة حرارة مرتفعة جدا أدت إلى تبخّر المياه الأصلية بأكملها وتلاشيها في الفضاء. رغم ذلك، لازلنا نتوفر اليوم على المــاء، فكيف عاد إلينا؟ عن طريق المُذنبات تحديدا! هذه على الأقل إحدى التفسيرات المُمكنة.

“وفقا لهذه النظرية، فإن الكواكب خضعت بعد 800 مليون سنة على تشكيلها، لقصف هائل من أجسام سماوية صغيرة، من كُويكــِبات ومُذنبات”، مثلما تشرح كاترين ألتفيغ التي تضيف ضمن السياق نفسه: “إذا ما نظرنا إلى عُمر فوهات القمر، سنجد أن جميعها تقريبا ظهر قبل 3,8 مليار سنة”. لكن لا نكاد نعثر على أثر ذلك القصف فوق سطح الأرض نظرا لعوامل التعرية. وقد تكون مياه المُذنبات هي التي ملأت المُحيطات بالفعل.

ولم تجلب المُذنباتُ الماء فحسب إلى الأرض، إذ من المعروف أنها تحتوي أيضا على جُـزيئات تسبـِقُ تكوين الخلايا الحيّة. وتشير الباحثة ألتفيغ إلى أن “الأمر لا يتعلّـق بعدُ بالحياة، ولكن بجُزيئات مثْـل الأحماض الأمينية، التي يُوضِحُ تواجُـدُها أن الحياة قد ظهرت بسُرعة بعد قصف المُذنّـبات، أي بعد 100 مليون سنة، وهذا (أي المُدّة الزمنية) لا يمثل شيئا على سُلّم عُمر الكون، لأن تشكيل خلية حيّة انطلاقا من هذه المُركّبات (السابقة لتكوين الخلايا الحية) أسهل بكثير ممّا لو تعيّن علينا الإنطلاق من ذرات معزولة”.

عشر سنوات وستة مليار كيلومتر

فماذا إذن عن لبنات الحياة التي قدِمت من الفضاء. هذا من بين الألغاز التي سيُحاول مسبار “روزيتا” فكّها. وقد أطلق هذا الإسم على البعثة الأوروبية تيمّنا بـ “حجر رشيد” الذي سمح للعالم الفرنسي جون فرانسوا شامبوليون فكّ شفرة اللّغة الهيروغليفية لمصر القديمة.

وكان المسبار الذي أطلق يوم 2 مارس 2004 قد وصل في بداية أغسطس 2014 إلى مذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو/67P، المعروف اختصارا بـ “تشوري”، والذي يدور حاليا على بُعد زهاء 400 مليون كلم من الأرض، بين المريخ والمُشتري. وقد تطلَّبت رحلة مركبة “روزيتا” قطع أكثر من ستة مليار كلم في ظرف عشرة أعوام. وبما أن التحليق على مسار خط مُستقيم عملية مُستحيلة في الفضاء (إلا إذا توفّرت وسائل دفع لاتزال منحصرة في نطاق الخيال العلمي)، فقد تعيّن على مسبار “روزيتا” القيام بأربع دورات حول الأرض، والمُرور في ثلاث مناسبات بمُحاذاة من الأرض، ومرة واحدة على مسافة قريبة جدا من المريخ، مُستغلا بذلك قوى جاذبية الكوكبين بهدف دفعه وزيادة سرعته وتوجيهه للتقدم نحو المُذنب البعيد.

وعندما وصلت المركبة إلى مسار “تشوري”، كان عليها تشغيل محركاتها ثماني مرات لكبح جماح سرعتها، وعدم تفويت الموعد وعملية وضعها في مدار حول المُذنب. وتقول كاترين ألتفيغ مُعلـّـقة على الحدث: “كانت لحظة رائعة عندما رأينا إشارة المُذنب في بداية أغسطس. فقد اضطر المسبار للفرملة من سرعة 24000 كلم في الساعة والعثور على جسم بطول أربعة كلم وسط النظام الشمسي اللاّمُتناهي. إنه نجاح كبير، ولكننا أحرقنا من أجله 600 كلغ من الهيدرازين، أي كامل وقودنا تقريبا”.

مذنّب ذو رائحة كريهة

منذ ذلك الحين، مافتئ العالم ينبــهر بالصّور التي يبعثها مسبار “روزيتا”. وعلى عكس توقّعات العلماء، تبيّـن أن شكل “تشوري” لا يُشبه حبـّـة بطاطس، مثلما كان يوحي به الضوء الذي يعكسه المّذنّب على المقارب (التلسكوبات)، بل يُشبه شكلُه “بطة حمّام”. ومن السهل التنبؤ بأن “رقبته” سوف تذوب في نهاية المطاف بفعل المُرور المُتكرر بمحاذاة حرارة الشمس، ما سيؤدي إلى تقسيم المذنب إلى جزئين.

أما بالنسبة للعناصر المُكوِّنة لـ “تشوري”، فقد أرسل المسبارُ حشدا من المعلومات منذ بداية دورانه حول المُذنّب على بُعد عشرات الكيلومترات فقط.، وتوضح كاترين ألتفيغ قائلة: “لقد رأينا الكثير من الجزيئات المُختلفة، بعضُها لم يسبق الكشف عنه في أيّ مذنب. ويُفترض أنَّ تمازُج هذه الجزيئات يتسبب في انبعاث رائحة نتنة مثل البيض الفاسد من “تشوري”، بسبب تواجد كبريتيد الهيدروجين (أو سلفيد الهيدروجين) الذي يختلط بنكهات أخرى غير طيّبة مثل رائحة الأمونيا. ولكن هنالك أيضا عدد كبير من الجزيئات السابقة لتكوين الخلايا الحيّة، ولم يتم بعد التعرّف على جميعها”.

وتضيف العالمة في السياق نفسه: “يبعث لنا روزينا بيانات بوتيرة يومية. في عام 1986، عندما مرّ مسبار “جيوتو” بالقرب من مُذنّب “هالي” لمدة ساعة ونصف بسرعة تتجاوز 70 مرة سرعة رصاصة بندقية، استغرق الأمر منّا عشر سنوات لتحليل المُعطيات، إذن ترون [حجم العمل]…”.

مثل الريشة

وإذا ما رفع مسبار “روزيتا” تحدّيه المجنون بنجاح، أي وضع روبوت صغير على سطح المُذنب، فقد يُغرِقُ العُلماء والباحثين بكميات هائلة من البيانات. ويُنتظر أن يبدأ “فيلة” في الهبوط لمدة سبع ساعات نحو سطح “تشوري” يوم 12 نوفمبر 2014 على الساعة 08:35 بتوقيت غرينتش. وتُعتبر هذه التجربة الأولى من نوعها على الإطلاق عمليةً في غاية الدّقة.

وبما أن الجاذبية ضعيفة جدا على سطح “تشوري” فإن وزن “فيلة” فوقه لن يتجاوز غراما واحدا، وبالتالي يُحتمل أن يرتدّ المسبار من على سطح المُذنب ويضيع في الفضاء، إلا إذا ما أطلق عليه “تشوري” كمية من الغاز تقذف بـ “فيلة” بعيدا، تماما كما يتطاير الرّيش عندما ننفخ عليه. ولمواجهة هذه الإحتمالات، تم تزويد “فيلة” بخُطّافات يُفترض أن تساعد على تثبيته على سطح المّذنب. ولكن ينبغي بطبيعة الحال أن تُصادف الخُطافات مساحة صلبة. وتُحذر كاترين ألتفيغ من أن “المذنب ليس مُكوَّنا من جليد صلب حقّا، بحيث يحتوي على الكثير من لا شيء، لأن 70% منه تتكون من الفراغ. فهو يشبه الثلج المسحوق جدا، وأنتم تعرفون ما يحدث لهذه النوعية من الثلج…”.

روزيتا هي بعثة ثقافية، وإن لم تكن البشرية تطرح هذا النوع من التساؤلات لكُنا بقينا في مُستوى الحيوانات. كاترين ألتفيغ، جامعة برن

وفي حال نجاح التجربة، سيمكن بسهولة تصوّر السعادة التي ستغمر مُبدعي هذه البعثة، وفضول العلماء حول مُحتوى عيّنات أخـِذت مُباشرة من سطح المُذنب. 

في خدمة العلم والمعرفة

لكن، ما هي المنفعة من كلّ هذا؟ معرفة كيفَ تشكّل النظام الشمسي، والأرض والحياة، طبعا. غير أن كاترين ألتفيغ تُقرُّ أن العملية برُمَّتها “منعدمة الفائدة، لأنها لن تُـوفر المزيد من الغذاء لأيّ أحد (على وجه البسيطة)، ولن نجد من خلالها حلاّ لأية مُشكلة بيئية. إن الأمر يتعلق فقط بمسألة أساسية بالنسبة للبشرية، نحن نودّ أن نعرف ما إذا كانت المُذنبات هي التي جلبت الماء إلى الأرض، فضلا عن الجزئيات السابقة لتكوين الخلايا الحيّة، وهذا قد يشرح سبب تطوّر كلّ شيء بهذه السرعة. كما نريد أن نعرف إن كان مُمكنا حدوث ما لدينا – هنا في نظامنا الشمسي – في مكان آخر، ومن ثمّ طرح السؤال: “هل نوجد وحدنا في الكون؟”.

“هذا هو حافزي على الأقل”، تضيف العالمة قبل أن تتابع: “لكنّــني أتساءل دائما إذا كان من الصّواب إنفاق كلّ هذه الأموال [من أجل تلك الأجوبة]، أليس الأجدر تخصيصها لمسائل أخرى أقرب من احتياجاتنا اليومية؟” ولكن سرعان ما تشير ألتفيغ إلى أن هذا المنطق سيدفعنا إلى التفكير مثلا بأن “الموسيقى أيضا ليست نافعة، ولكن عالمنا سيكون أكثر تعاسة من دونها”.

 مطيافات وكاميرات “سويسرية الصنع”

روزينا: (تدل على الأحرف الأولى للعبارة الإنجليزية الدالة على “مسبار روزيتا المداري للأيون والتحليل المحايد)، يزن 35 كلغ ويمثل نسبة 20% من حمولة المسبار روزيتا. يتكون من مطيافي كتلة (بمقدورهما تحديد الجزيئات والتعرف عليها انطلاقا من كتلتها)، ومن جهاز استشعار الضغط، وهو الأداة التي بدأت بالفعل في تقديم معلومات حيوية عن تشكيل ذيل المذنب. وقد تم تطوير هذا الجهاز وصنعه من قبل اتحاد دولي للمعاهد والشركات، بقيادة معهد الفيزياء بجامعة برن السويسرية.

الكاميرات السبع التي زُوِّد بها الروبوت “فيلة” والتي تتيح له تأمل مشاهد بانورامية التقطت بعدُ صورا رائعة، لاسيما مجموعة من الصور الذاتية (selfies) للبعثة مع كوكب المريخ والمذنب الذي نشاهده في خلفية الصورة. أما تطوير هذه الكاميرات وصنعها فهو ثمرة تعاون بين شركة Space-X في كانتون نوشاتيل (بسويسرا)، ومعهد الفيزياء الفلكية والمركز الوطني للدراسات الفضائية في فرنسا.

(ترجمته من الفرنسية وعالجته: إصلاح بخات)