كشفت دراسة حديثة أجرتها جامعتا كوليدج لندن وكامبريدج عن مفاجأة علمية: الجليد المائي في الفضاء ليس عديم الشكل تمامًا كما كان يُعتقد، بل يمكن أن يحتوي على بلورات. هذا الاكتشاف يغير فهمنا للمادة الأكثر شيوعًا في الكون، ويحمل آثارًا مهمة على تكوين الكواكب، تطور المجرات، وحتى البحث عن أصول الحياة.
فهم جديد للجليد الكوني
لطالما اعتقد العلماء أن الجليد المائي في الفضاء يفتقر إلى البنية البلورية المنتظمة، وذلك بسبب درجات الحرارة شديدة الانخفاض التي تصل إلى 100 أو 200 درجة مئوية تحت الصفر. على النقيض، يتكون الجليد على الأرض من بلورات منظمة مثل رقاقات الثلج، نتيجة لدرجات الحرارة الأكثر دفئًا التي تمنح جزيئات الماء طاقة كافية لتكوين هذه البنية. هذا الفهم الجديد يقلب المفاهيم السابقة حول طبيعة الجليد الأكثر شيوعًا في الكون.
عندما تنطلق أعمدة بخار الماء من قمر زحل “إنسيلادوس” إلى الفضاء، يتجمد هذا البخار ويعود ليسقط على سطح القمر الجليدي. ووفقًا للنظريات السابقة، لم يكن يُعتقد أن هذه الرقاقات الثلجية الفضائية تمتلك البنية المعقدة والمنظمة التي تتميز بها رقاقات الثلج الأرضية. هذا التصور أرسى الأساس لفهمنا للجليد في الظروف القاسية خارج كوكبنا.
تشير الأبحاث الحديثة التي أجراها باحثون من جامعة كوليدج لندن وجامعة كامبريدج إلى نظرة مختلفة تمامًا لهذا الجليد الفضائي. من خلال مطابقة المحاكاة الحاسوبية لكيفية تجمد الجليد غير المتبلور مع قياسات الأشعة السينية للجليد الحقيقي، اكتشف العلماء أن ما يصل إلى ربع الجليد غير المتبلور قد يتكون من بلورات في بعض الحالات. هذا يمثل تحولًا كبيرًا في فهمنا لهيكل الجليد في الفضاء.
أهمية الاكتشاف لتشكل الكون
علق مايكل ب. ديفيس، الباحث من جامعة كوليدج لندن وجامعة كامبريدج، قائلاً: “لدينا الآن فكرة جيدة عن شكل الجليد الأكثر شيوعًا في الكون على المستوى الذري”. هذا التصريح يؤكد على التقدم الكبير الذي أحرزته هذه الدراسة في كشف أسرار المادة الأساسية التي تنتشر عبر المجرات. هذا الفهم الدقيق للتركيب الذري يعزز قدرتنا على تفسير الظواهر الكونية المعقدة.
أضاف ديفيس موضحًا أهمية هذا الاكتشاف: “هذا مهم لأن الجليد يشارك في العديد من العمليات الكونية، على سبيل المثال في كيفية تشكل الكواكب، وكيفية تطور المجرات، وكيفية حركة المواد في الكون”. يؤكد هذا على الدور المحوري الذي يلعبه الجليد في الديناميكيات الكونية، من أصغر الجزيئات إلى أكبر الهياكل النجمية، مما يجعل دراسته أساسية لفهم الكون.
آثار محتملة على الحياة واستكشاف الفضاء
وأوضح ديفيس كذلك أن “الجليد يُحتمل أن يكون مادة عالية الأداء في الفضاء، يمكنه حماية المركبات الفضائية من الإشعاع أو توفير الوقود على شكل هيدروجين وأكسجين”. لذلك، يؤكد على الحاجة الماسة لمعرفة أشكاله وخصائصه المختلفة. هذه القدرات المحتملة للجليد تفتح آفاقًا جديدة لتصميم مهمات فضائية أكثر أمانًا وفعالية.
بالإضافة إلى ذلك، يُحتمل أن تُقيد هذه النتائج البحث عن أصول الحياة على الأرض، وخاصةً كيفية نشوء لبناتها الأساسية في بيئات الفضاء. نشر هذا البحث الهام في مجلة “Physical Review B”، مما يضيف طبقة جديدة من التعقيد إلى فهمنا للمواد الكونية ويفتح الباب أمام مزيد من الاستكشافات في هذا المجال الحيوي.