کریستال های نمک می توانند سرنخ هایی از زندگی در زیر یخ انسلادوس داشته باشند

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

اقیانوس زیر انسلادوس قمر زحل زیر کیلومترها یخ قرار دارد، اما برخی از محتویات آن به سطح می رسد. جت‌های نزدیک قطب جنوب بخار آب و ذرات یخی را می‌پاشند و راهی برای بررسی اقیانوس پنهان بدون حفاری در آن ارائه می‌دهند.

چالش این است که بدانیم کدام ماده مفیدترین سرنخ ها را حفظ می کند. یک مطالعه آزمایشگاهی جدید به یک هدف احتمالی اشاره می کند: کریستال های نمک که حین رشد در حین انجماد، حباب های کوچکی از آب را به دام می اندازند.

لیام پررا از منبع نور الماس در بریتانیا و همکارانش این حفره ها را در داخل ناترون، یک ماده معدنی کربنات سدیم که انتظار می رود در انسلادوس تشکیل شود، پیدا کردند. یافته‌های آن‌ها که در Communications Earth & Environment منتشر شده است، نشان می‌دهد که کریستال‌ها می‌توانند اطلاعاتی در مورد شیمی اقیانوس و به طور بالقوه آثار حیات، در صورت وجود، حفظ کنند.

برای تعیین اینکه کدام ماده معدنی سطحی بهترین کاندید است، تیم محلولی حاوی کلرید سدیم و کربنات سدیم را با استفاده از اشعه ایکس قدرتمند برای تماشای انجماد آن خنک کردند. تصاویر سه بعدی بلورهای در حال رشد و فضای داخلی آن‌ها را نشان می‌دهد و اندازه‌گیری‌هایی از نحوه پراکندگی کریستال‌ها با پرتوهای ایکس، کانی‌های موجود را شناسایی می‌کند.

همانطور که ناترون رشد کرد، حفره های مایع اطراف را محصور کرد. کریستال‌های بزرگ‌تر احتمالا حاوی این پاکت‌ها هستند و تمایل به نگهداری نمونه‌های بزرگ‌تر دارند. تنها حدود 3 درصد از نزدیک به 3800 دانه جدا شده حاوی آخال های مایع بودند، همانطور که محققان آنها را می نامند، اما همه 29 دانه در دسته بندی بزرگ ترین اندازه این ترکیب را داشتند.

این باعث می شود کریستال ها ظروف بالقوه مفیدی داشته باشند: هر جیب می تواند نمونه کوچکی از آب موجود در هنگام بسته شدن را در خود نگه دارد.

دلیلی زمینی برای در نظر گرفتن موارد دیگری وجود دارد که ممکن است به دام بیفتند. تحقیقات قبلی بر روی رسوبات نمک باستانی سلول‌های میکروبی احتمالی را در حفره‌های مایع درون کریستال‌هایی که در اثر تبخیر آب تشکیل شده‌اند، گزارش کرده بود.

اگرچه آزمایش جدید نشان می دهد که ناترون می تواند مایع را در حین انجماد به دام بیندازد، اما اینکه آیا می تواند مواد بیولوژیکی را نیز جذب و حفظ کند، آزمایش نشده باقی مانده است. نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که کانی اطراف می‌تواند به محافظت از چنین موادی در برابر تشعشعات آسیب‌رسان کمک کند.

با این حال، یک نمونه به دام افتاده لزوما یک قطره بدون تغییر از اقیانوس انسلادوس نیست.

محققان از محلولی استفاده کردند که غلظت آن پنج برابر بیشتر از تخمین‌ها بر اساس ذرات نمونه‌برداری شده توسط فضاپیمای کاسینی ناسا بود. این به تولید کریستال هایی به اندازه کافی بزرگ برای بررسی کمک کرد. در آن مخلوط غلیظ، بلورهای بزرگ ناترون قبل از تشکیل یخ اصلی شروع به رشد کردند و مایعی را محصور کردند که انتظار می رفت نزدیک به ترکیب اولیه باقی بماند.

در یک محلول رقیق تر و شبیه اقیانوس، احتمالا ابتدا یخ تشکیل می شود. همانطور که رشد می کرد، نمک های محلول را پشت سر می گذاشت و آب باقی مانده را متمرکز می کرد. تشکیل ناترون بعدا آن مایع شورتر را جذب می کند.

با این حال، هر دو می‌توانند چیز مفیدی را به محققان بگویند: یکی می‌تواند گزارش دقیق‌تری از آب اصلی ارائه دهد، در حالی که دیگری نشان می‌دهد که چگونه یخ زدن آن را تغییر داده است. شکل کریستال ها و مواد اطراف آنها می تواند به تمایز آن تاریخ کمک کند. در دمای سطح انسلادوس، خود آب به دام افتاده یخ زده می شود.

ناترون، اگرچه کاندیدای پیشرو برای مطالعات اختر زیست شناسی است، اما هنوز روی سطح انسلادوس تایید نشده است. این تیم توصیه می‌کند که فضاپیماهای آینده ابزارهای حساس مادون قرمز نزدیک را برای شناسایی و هدایت نمونه‌برداری حمل کنند.

رسوبات تازه در نزدیکی دریچه های ستون می تواند به ویژه منابع امیدوار کننده باشد. قطرات بزرگتر باید آهسته تر خنک شوند و به کریستال ها زمان و فضا برای رشد می دهند. خنک شدن بسیار سریع می تواند از کریستالی شدن ناترون جلوگیری کند. محققان پیشنهاد می کنند که ذرات بزرگتر و غنی از نمک نیز احتمال بیشتری دارد که در نزدیکی دریچه ها به عقب برگردند.

بنابراین یافتن ماده معدنی تنها بخشی از جستجو خواهد بود. موقعیت و شرایط آن نیز مهم است.

ناترون باید در سرمای شدید ماه ثابت بماند، اما زمین های گرمتر در نزدیکی دریچه ها می توانند به تدریج آب را از ساختار کریستالی آن جدا کنند. کریستال‌هایی که اخیرا رسوب کرده‌اند می‌توانند بهترین ترکیب را ارائه دهند: مواد تحویل‌گرفته از داخل، با جیب‌های میکروسکوپی آن هنوز دست نخورده.

توسط نویسنده ما اندرو زینین، ویرایش شده توسط لیزا لاک برای شما نوشته شده و توسط رابرت ایگان بررسی و بررسی شده است — این مقاله نتیجه کار دقیق انسانی است. ما برای زنده نگه داشتن روزنامه نگاری علمی مستقل به خوانندگانی مانند شما متکی هستیم. اگر این گزارش برای شما مهم است، لطفا یک کمک مالی (به ویژه ماهانه) در نظر بگیرید. به عنوان تشکر، یک حساب کاربری بدون آگهی دریافت خواهید کرد.

لیام جی پررا و همکاران، گنجاندن سیال، ناترون را به عنوان یک هدف اختربیولوژیکی کلیدی در انسلادوس، ارتباطات زمین و محیط زیست (2026) معرفی می کند. DOI: 10.1038/s43247-026-04080-z

اطلاعات مجله: Communications Earth & Environment

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →