به‌دنبال نشانه‌هایی از حیات در جهان یخی مشتری

ماموریت «اروپا کلیپر» نمونه بارز همین تلاش‌ها برای یافتن پاسخی به این پرسش دیرینه بشر است. مقصد فضاپیمای اروپا کلیپر، اروپا خواهد بود. اروپا، قمری یخی است که به دور سیاره مشتری می‌چرخد و در بین چهار قمر بزرگ مشتری- اصطلاحا اقمار گالیله‌ای- قرار دارد. جنس اروپا از یخ است و شواهد موجود نشان می‌دهد که زیر این لایه یخ سطحی، اقیانوسی از آب نهفته است. اقیانوسی مملو از آب همان‌چیزی است که احتمالا حیات، حداقل آن حیات زمینی‌ای که می‌شناسیمش و می‌تواند شامل میکروارگانیسم‌ها هم بشود، برای به‌وجود‌آمدن به آن نیاز دارد. آیا بالاخره موفق خواهیم شد گونه‌ای از حیات را در جایی به غیر از زمین بیابیم؟ آن‌هم نه در دور دست‌ها، بلکه در همین منظومه شمسی خودمان! برای نزدیک‌شدن به پاسخ این پرسش‌ها باید فضاپیمای اروپا کلیپر را در طول سفر پیش روی‌اش همراهی کنیم.

فضاپیمای اروپا کلیپر قرار بود امروز پنج‌شنبه، ۱۹ مهر ۱۴۰۳ بر فراز موشک فالکون‌هِوی شرکت اسپیس‌ایکس به فضا پرتاب شود. اروپا کلیپر پس از پرتاب، سفری پنج‌ساله را آغاز خواهد کرد تا بالاخره به سیاره مشتری برسد و یک سال بعد از آن هم می‌تواند برای نخستین‌بار از نزدیک با قمر اروپا دیدار کند. هرچند براساس آخرین اخبار تا لحظه تالیف این گزارش، به‌دلیل شرایط آب‌و‌هوایی نامناسب، پرتاب امروز لغو شده است. البته پنجره پرتاب تا ۱۶ آبان باز است و ممکن است پرتاب بعدی در همین بازه انجام شود. سفر این فضاپیمای ۵ میلیارد دلاری مستقیم نخواهد بود و قبل از رسیدن به خانواده مشتری به دو ایستگاه دیگر هم سرک خواهد کشید. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، اروپا کلیپر در اسفند امسال دیداری با سیاره مریخ خواهد داشت و با کمک‌گرفتن از گرانش این سیاره، دوباره به سمت زمین باز خواهد گشت. اگر برنامه پرتاب بیش از حد عقب نیفتد، این فضاپیما در آذر ۱۴۰۵ به نزدیکی زمین خواهد رسید و این بار با کمک گرفتن از کشش گرانشی زمین، با تکانه‌ای زیاد به سمت سیاره مشتری پرتاب خواهد شد. چنین مانورهایی که فضاپیما سعی می‌کند از نیروی گرانشی دیگر سیاره‌ها کمک بگیرد و برای سفرهای بین‌سیاره‌ای هم مرسوم هستند، اصطلاحا حرکت قلاب‌ سنگی نامیده می‌‌شوند. در‌نهایت اگر تمام مراحل ماموریت با موفقیت و براساس برنامه پیش برود، فضاپیمای اروپا کلیپر در فروردین سال ۱۴۰۹ وارد مدار سیاره مشتری خواهد شد و پس از انجام تصحیحات مداری که حدود یک سال به‌طول خواهد انجامید، سر‌انجام با قمر اروپا از نزدیک دیدار خواهد کرد.
   
اروپا، نامزدی با ارزش برای بررسی شرایط حیات فرازمینی
درطول دهه‌های‌گذشته،ماموریت‌های زیادی به‌سمت غول منظومه شمسی،سیاره مشتری رفته‌اند.ازجمله آنها می‌توان به ماموریت‌های وویجر و کاسینی اشاره کرد که از نزدیکی این سیاره و قمرهایش عبور کرده‌اند یا فضاپیمای جونو که سال‌ها پیش به این سیاره رسیده و آن را بررسی کرده است. نزدیک به غالب داده‌های جمع‌آوری شده در این ماموریت‌ها نشان می‌دهد که به‌احتمال زیاد درون اروپا اقیانوسی از آب مایع وجود دارد. سطح اروپا پوشیده شده از یخ است. تخمین زده می‌شود ضخامت این لایه یخی بین پنج تا ۴۰ کیلومتر و عمق اقیانوس زیر آن که سرتاسر قمر را در بر گرفته، بین ۵۰ تا ۱۵۰ کیلومتر باشد. وجود همین اقیانوس آب مایع است که اروپا را به مقصد بسیار‌جذابی برای کاوش تبدیل کرده است. آب مهم‌ترین نیاز تمام گونه‌های حیات است که می‌شناسیم. شناسایی این اقیانوس هم‌چنین می‌تواند دید مهمی درباره نحوه تشکیل این قمر و شکل‌گیری اقیانوسش به ما بدهد. جدا از این موارد، شواهد مهم‌تری وجود دارد که بسیاری از اخترزیست‌شناسان را به کاوش حیات در این قمر امیدوار کرده‌ است. آب مایع اقیانوس اروپا احتمالا با سنگ‌های بستر اقیانوس در تماس و این تماس موجب رخ‌دادن واکنش‌های شیمیایی بین آب و عناصر سازنده سنگ خواهد شد که در نهایت منجر به ایجاد مجراهای گرمابی (Hydrothermal vents) در کف اقیانوس می‌شود. مشابه این اتفاق در بستر اقیانوس‌های زمین هم رخ می‌دهد و امروزه ما می‌دانیم که این مجراهای گرمابی از مکان‌های مهم و پر رونق در تشکیل حیات است. اروپا کلیپر در ماجراجویی خود سعی خواهد کرد وجود مجراهای گرمابی در بستر اقیانوس اروپا را بررسی کند و دریابد که آیا آن مجراها نیز از حیات پشتیبانی می‌کنند؟
وجود مجراهای گرمابی همه ماجرا نیست؛ تشعشعات شدید سیاره مشتری موجب خواهد شد تا در سطح اروپا اکسیدان تولید شود. همان‌طور که همه می‌دانند که اکسیژن برای سوختن آتش حیاتی است، باکتری‌ها هم برای زنده‌ماندن نیاز به اکسیدان‌ها دارند. با وجود گازهایی که از مجراهای گرمابی آزاد می‌شوند و اکسیدان‌ها در اعماق اقیانوس آب مایع اروپا، به نظر می‌رسد شرایط به‌وجود آمدن، رشد و حتی زندگی‌کردن حیات در این اقیانوس مهیا باشد. از اهداف اروپا کلیپر مشخص‌کردن مکان‌هایی در اقیانویس اروپا است که احتمال رخ‌دادن چنین اتفاقاتی در آنجا بیشتر است. مشخص‌شدن دمای اقیانوس و نمک‌هایی که در آب آن وجود دارد از دیگر موارد مهمی است که برای بررسی احتمال وجود حیات در اروپا باید در این ماموریت مورد کاوش قرار بگیرند. مشخص شدن این موارد کمک می‌کند تا امکان حیات‌پذیری این قمر به خوبی مشخص شود و همچنین با به‌دست آوردن اطلاعات و تجربیات این قمر، وجود چنین فرآیندهایی را در دیگر نقاط منظومه شمسی که دارای آب هستند، مورد بررسی قرار گیرند.

آنچه درباره ماموریت اروپا کلیپر می‌دانیم
فضاپیمای اروپا کلیپر بزرگ‌ترین فضاپیمایی است که ناسا تاکنون به سمت سیاره دیگری فرستاده است. بیشتر این اندازه بزرگ هم مربوط به آرایه‌های خورشیدی این فضاپیماست که طول‌شان هنگام باز شدن به ۳۰ متر می‌رسد. دلیل بزرگ‌بودن این آرایه‌ها، دور‌بودن مشتری نسبت به خورشید و به همان نسبت کم‌تر‌بودن انرژی تابش خورشیدی است. جدا از بحث تامین برق، از مهم‌ترین چالش‌های اروپا کلیپر میدان‌ مغناطیسی بسیار قدرتمند مشتری است که می‌تواند تاثیر شدید و مخربی روی سیستم‌های الکترونیکی فضاپیما بگذارد. به‌منظور جلوگیری از وقوع چنین حادثه‌ای، فضاپیمای اروپا کلیپر قرار است به‌جای چرخیدن در مداری به دور اروپا، در مداری بیضوی و بسیار طولانی به دور خود سیاره مشتری بچرخد. حرکت در این مدار بیضوی باعث می‌شود تا اروپا کلیپر در بیشتر اوقات به دور از مشتری و خارج از بخش عمده‌ای از میدان مغناطیسی این سیاره باشد. با هر بار گردش در این مدار، این فضاپیما از نزدیکی اروپا عبور خواهد کرد و اطلاعات و داده‌های مورد نیاز را جمع‌آوری می‌کند. قرار است این فضاپیما در طول ماموریتش حداقل ۴۵ بار از کنار اروپا عبور کند و با هربار عبور، اطلاعات ارزشمند و حتی شاید «انقلابی» را برای ما ارسال کند. سفر جذاب اروپا کلیپر تازه قرار است شروع شود و دهه پیش رو می‌تواند فصل جدیدی از کاوش‌های خانواده مشتری را رقم بزند. آیا بالاخره انسان می‌تواند به پاسخ یکی از قدیمی‌ترین پرسش‌های خود دست یابد؟ آیا به‌جز سیاره زمین، حیات در جای دیگری از این جهان وجود دارد؟