تلسكوب ويب الفضائي: كيف يمكنه رصد “الأصول الكيميائية الأولى للحياة”؟

تمكن التلسكوب الفضائي الفائق الجديد، جيمس ويب، من الدخول إلى أعماق الجليد في الفضاء.

وبحث ويب في بعض المناطق الأكثر ظلمة وبرودة في الفضاء، للعثور على أدلة حول الكيمياء التي تدخل في نشأة الكواكب، وربما حتى الحياة.

تُظهر هذه الصورة التي تم إصدارها حديثًا جزءًا من السحابة الجزيئية Chameleon I ، أو الحرباء 1، على بعد حوالي 630 سنة ضوئية من الأرض.

هنا، في درجات حرارة منخفضة تصل إلى حوالي -260 درجة مئوية، يكتشف التلسكوب ويب أنواعًا من حبيبات الجليد لم يتم ملاحظتها من قبل.

في النهاية، ستنهار هذه الغيوم لتشكل نجومًا، ومن حولها كواكب. وسيتم دمج الكيمياء التي رصدها ويب في تكوين تلك الكواكب.

يمكنك رؤية هذه الأجسام أثناء تكونها في أعلى يسار الصورة.

“الساعة الرملية” برتقالية اللون هي نجم أولي – نجم في طور التكوين – يسحب المواد من السحابة إلى نفسه.

أما النجوم البرتقالية الموجودة تحتها أكثر نضجًا ومشرقة بدرجة كافية، بحيث تولد النتوءات الستة المميزة التي أصبحت الآن مألوفة في صور ويب، وهي مكونة من تصميم المرآة المجزأة للتلسكوب.

ولكن لاكتشاف الجليد، يتجاهل التلسكوب ويب كل هذه النجوم إلى الجانب، وينظر إلى النجوم خلف الحرباء الزرقاء الرقيقة 1.

وعندما يسطع الضوء من هذه الأجسام عبر السحابة، يمتص الجليد بعضًا منه ليدخل في تكوينها.

وأوضحت الدكتورة ميليسا ماكلور من جامعة لايدن بهولندا: “إنها نوعًا ما تشبه دمية الظل”.

وقالت لبي بي سي نيوز: “لديك نوع من الشكل الذي يصنع الظل. يقوم الجليد بامتصاص أطوال موجية معينة من الضوء، وتضيف أنت كل ذلك في طيف لمعرفة الأنواع الكيميائية الموجودة لديك”.

يتم هذا العمل بشكل أساسي على تلسكوب ويب، بواسطة منظار الطيف للأشعة القريبة من تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء المتوسطة، وإلى حد ما بواسطة كاميرا الأشعة القريبة من تحت الحمراء(NIRCam) التي أنتجت الصورة الجميلة في أعلى الصفحة.

بالإضافة إلى الجليد البسيط، مثل الماء وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والأمونيا والميثان، يرى ويب العديد من المركبات الأخرى، بما في ذلك كبريتيد الكربونيل والجليد العضوي الأكثر تعقيدًا الميثانول. وهناك تلميحات أيضًا عن أنواع كيميائية بها ذرات كربون متعددة، مثل الأسيتون والإيثانول والأسيتالديهيد.

من الأسهل على علماء الفلك رؤية هذه الأهداف في الفضاء عندما تكون غازات، لكن ويب يحقق إنجازا جديدا من خلال رؤيتها في حالة صلبة، مثل الجليد.

وسوف يساعد هذا الكشف العلماء في محاولتهم فهم من أين أتت كيمياء الحياة، وكيف بنت التطور الذي تظهر عليه الآن على كوكبنا.

وتقول الدكتورة هيلين فريزر، من الجامعة المفتوحة في بريطانيا: “على الرغم من أننا اكتشفنا جليدًا أكثر من أي وقت مضى، إلا أن كمية العناصر الخفيفة (الكربون، الهيدروجين، الأكسجين، النيتروجين، والكبريت) الموجودة بداخله لا تزال أقل مما نتوقع”.

وأضافت “هذا مثير لعلماء الفلك، لأنه يعني أن هناك شيئًا لم نفهمه تمامًا بعد حول الكيمياء بين النجوم، وهذا يدفعنا ليس فقط لمواصلة المراقبة، ولكن أيضًا للتجربة في المختبر”.

بالقرب من نجم متشكل حديثًا، كانت حبيبات الغبار الجليدية مثل تلك الموجودة في الحرباء 1، سوف تتبخر في الغالب، ولكن علاوة على ذلك يمكن أن تبقى صلبة وتتجمع معًا لتكوين المذنبات.

يقول الدكتور مارتن ماكوسترا من جامعة هيريوت وات في بريطانيا: “سيكون لهذه المذنبات مخزون كيميائي كبير بداخلها، ومن المحتمل أن تقصف الكواكب (بهذا المخزون) وبالتأكيد في وقت مبكر من تاريخها”.

وقال لبي بي سي نيوز: “في حالة الأرض، الاعتقاد السائد اليوم هو أن الحِمل الذي نقلته المذنبات كان جزءًا من ذلك الحساء العضوي، الذي تطورت منه الحياة”.

يذكر أن التلسكوب الفضائي ويب هو جهد مشترك، لوكالات الفضاء الأمريكية والأوروبية والكندية.