استغرق أكثر من قرن.. لغز “شلال الدماء” الغامض بالقارة القطبية الجنوبية يُحل أخيرا | علوم

جمع فريق من العلماء الأميركيين عينات من رأس نهر تايلور الجليدي في عامي 2006 و2018، وقاموا بتحليل محتوياتها باستخدام مجاهر إلكترونية عالية الدقة وتمكنوا من تحديد السبب الحقيقي وراء شلال الدماء.

خلال بعثة بريطانية إلى القارة القطبية الجنوبية في عام 1911، فوجئ الباحثون برؤية مادة غريبة تتدفق من منبع أحد الأنهار الجليدية لتصب في بحيرة مغطاة بالجليد.

وقد استغرق العلماء أكثر من قرن لمعرفة السبب الحقيقي وراء هذا السيلان القرمزي الغريب المعروف بـ “شلال الدماء”. وقد سمي هذا النهر الجليدي باسم العالم البريطاني توماس غريفيث تايلور الذي لاحظ ما وصفه بـ”الدماء الحمراء” في رحلته في الفترة مابين 1910 و1913.

جسيمات نانوية

رغم إجراء العديد من الدراسات الكيميائية وتحليل الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في المياه المتسربة من مياه “شلال الدماء” في أنتاركتيكا، فإنه لم يتم إجراء تحليل شامل لتركيبها المعدني حتى الآن.

وعندما جمع فريق من العلماء الأميركيين عينات من منبع نهر تايلور الجليدي (Taylor Glacier) في نوفمبر/ تشرين الثاني من عامي 2006 و2018، وقاموا بتحليل محتوياتها باستخدام مجاهر إلكترونية عالية الدقة تمكنوا من تحديد السبب الحقيقي وراء “شلال الدماء” ذاك.

وفي تقرير نشر على موقع “ساينس ألرت” (Science Alert) أوضح عالم المواد كين ليفي من جامعة “جونز هوبكنز” Johns Hopkins) University) أن اللون القرمزي يعود إلى “وجود الجسيمات النانوية الصغيرة إضافة إلى أنها تحتوي على نسب عالية من الحديد”.

وذكر الباحثون في ورقتهم التي نشرت في دورية “فرونتيرز أوف أسترونومي آند سبيس ساينس” Frontiers of Astronomy and) (Space Science أن هذه الجسيمات الصغيرة تأتي من الكائنات الحية الدقيقة القديمة وتكون بحجم 1/100 من حجم خلايا الدم الحمراء للإنسان. وهي موجودة بكثرة في المياه الذائبة من النهر الجليدي تايلور.

وإضافة إلى الحديد، تحتوي هذه الجسيمات النانوية أيضا على السيليكون والكالسيوم والألومنيوم والصوديوم، وتعتبر تلك التركيبة الفريدة واحدة من العوامل التي تقف وراء تلون المياه الجليدية التي تتدفق من النهر الجليدي باللون القرمزي، وذلك عندما تتفاعل مع الأكسجين وأشعة الشمس ودرجة حرارة دافئة لأول مرة بعد عزلة لفترة طويلة.

اكتشاف الحياة في الفضاء

ويستضيف النهر الجليدي تايلور في أنتاركتيكا مجتمعا ميكروبيا قديما على عمق مئات الأمتار تحت طبقات الجليد، وقد تطور هذا المجتمع في عزلة لآلاف السنين، وربما حتى ملايين السنين. الأمر الذي يجعله حقلا بحثيا غنيا لعلماء الفلك الذين يأملون في اكتشاف أشكال من الحياة على كواكب أخرى أيضا.

مع ذلك، يشير الباحثون إلى أنه في حال لم يتم تجهيز مركبات استكشاف الكواكب مثل مركبة استكشاف المريخ بالمعدات اللازمة على متنها، فقد لا يتمكنون من اكتشاف جميع أشكال الحياة الموجودة تحت السطح الجليدي لكوكب ما.

وتدعم نتائج الدراسة فرضية سابقة تشير إلى أن السبب في عدم اكتشاف العلماء لحياة على الكوكب المريخ حتى الآن هو أن التكنولوجيا الحالية لا تستطيع دائما اكتشاف مؤشرات الحياة هناك حتى عندما تمر عربة اكتشاف المريخ فوقها.

فعلى سبيل المثال، إذا هبطت مركبة استكشاف المريخ في أنتاركتيكا الآن فلن تكون قادرة على اكتشاف الجسيمات النانوية الميكروبية التي تحول رأس النهر الجليدي تايلور إلى شلال أحمر.

ضرورة تجهيز مركبات الاستكشاف الفضائية

وفي بيان صحفي نشر على الموقع الرسمي للجامعة أوضح ليفي “حتى نحصل على مادة معدنية، يجب أن تكون ذراتها مرتبة في هيكل بلوري دقيق جدا”، وأضاف “لكن هذه الجسيمات النانوية ليست بلورية، لذلك لم تتمكن الأساليب المستخدمة سابقا لفحص المواد الصلبة من اكتشافها”.

وقال ليفي “عرفنا من خلال بحثنا أن التحليل الذي تجريه مركبات استكشاف الكواكب غير كاف لتحديد الطبيعة الحقيقية للمواد البيئية على سطحها، وهذا ينطبق بشكل خاص على الكواكب الأكثر برودة مثل المريخ، حيث يمكن أن تكون المواد المتكونة بحجم نانوي وغير بلورية. وبالتالي، فإن طرقنا لتحديد هذه المواد غير كافية.”

ويضيف ليفي “في الوقت الحالي يتعذر تثبيت مجهر إلكتروني على مركبة استكشاف المريخ، مما يعني أنه سيتعين إعادة العينات من المريخ إلى الأرض إذا أردنا دراستها للبحث عن أدلة نانوية على وجود الحياة”.