از مولکول‌های بنیادین حیات، و دیگر کشفیات جدید «فیله»

حدود هشت ماه از فرود نیمه‌موفقیت‌آمیز سطح‌نشین «فیله» بر روی هسته دنباله‌دار 67-پی می‌گذرد؛ اتفاقی که هم از زاویه علمی و هم از زاویه فنی-مهندسی، رکوردهای زیادی را جابه‌جا کرد (نگاه کنید به: اودیسه روزتا). در آن مقطع، فیله با وجود این‌که موفق نشد عملیات پیش‌بینی‌شده به‌منظور فرود و حفظ تعادل خود بر روی سطح نسبتاً کوچک این جرم را به نحو مطلوبی محقق سازد، اما طی مجموعاً ۶۳ ساعت تماسی که در پی جدا شدن از مداگرد روزتا تا موقع تخلیه باطری‌اش با این مدارگرد داشت، اطلاعات ذی‌قیمتی را به زمین مخابره کرد. این اطلاعاتِ خام هم‌اینک، از پی ماه‌ها تحلیل و بررسی، توسط تیم پژوهش‌گرانِ هریک از ۱۰ ابزار علمی فیله، طی هشت مقاله مجزا در قالب یک ویژه‌نامه، توسط نشریه علمی Science انتشار یافته است.

انتشار این یافته‌ها در شرایطی صورت پذیرفته که انتظار می‌رود سطح‌نشین فیله کماکان بتواند اطلاعات دیگری را هم از محل فرود خود تهیه، و به زمین ارسال کند؛ چراکه به رغم اتمام شارژ باطری و قرارگیری کاوشگر در گودالی که امکان دریافت مستمر نور خورشید (و لذا شارژ مجدّد باتری خورشیدی آن) را نمی‌دهد، هنوز احتمال این وجود دارد که با تغییر زاویه تابش آفتاب در طول مسیر حرکت مداری دنباله‌دار، فعالیت فیله طی هفته‌ها و ماه‌های آتی موقتاً از سرگرفته شود. این گمانه، با دریافت سیگنال‌های امیدوارکننده‌ای در ابتدای ماه ژوئیه، پس از ماه‌ها قرارگیری کاوشگر در وضعیت «خواب»، تقویت شد و لذا دانشمندان همچنان مترّصد دریافت‌ نشانه‌های قوی‌تری دال بر سلامت ابزارآلات فیله، و حتی دریافت‌ داده‌های علمی بیشتری از این سطح‌نشین هستند.

البته شرایط نامساعد فرود فیله بر سطح هسته دنباله‌دار 67-پی، یکسره هم مأیوس‌کننده نبود. اگرچه لنگرهای کاوشگر عمل نکردند و اگرچه فیله در مجموع موفق نشد که تعادل‌ خود را در همان اولین تماس‌‌اش با سطح هسته حفظ کند، اما در عوض این برخوردِ نسبتاً آرام باعث شد تا کاوشگر پس از دو برخورد دیگر با سطح، عاقبت در فاصله یک‌کیلومتری از محل پیش‌بینی‌شده، بر پهلو فرود بیاید. لذا دانشمندان شانس این را پیدا کرده‌اند که دست‌کم دو بافت نسبتاً متفاوت از سطح هسته را «لمس» کنند. به‌علاوه، با قرارگیری فیله در یک ناحیه سایه‌انداز و طبیعتاً به دور از گرمای فزاینده آفتاب، شانس بازیابی کاوشگر را در شرایطی پیدا کنند که کمتر از دو هفته دیگر تا نزدیک‌ترین فاصله دنباله‌دار از خورشید، و لذا اوج فعالیت‌های سطحی این جرم ناشناخته آسمانی باقیمانده است. این در حالی‌ست که اگر همه‌چیز بر وفق مراد پیش می‌رفت، فیله نهایتاً قادر می‌بود تا انتهای ماه مارس ۲۰۱۵ به فعالیت بپردازد و تاکنون می‌بایست از اثر گرمای شدید و فرسایش فزاینده از کار افتاده باشد.

لذا بازیابی احتمالی فیله در هفته‌های آینده می‌تواند نویدبخش بهره‌مندی از یک چشم‌انداز بی‌سابقه در تاریخ پژوهش‌های سیاره‌شناختی باشد: حضور بر سطح هسته‌ دنباله‌داری که روزهای اوج فعالیتش را سپری می‌کند. با این‌ وجود، داده‌هایی که تاکنون حاصل شده هم کفایت می‌کنند تا به عملکرد کوتاه فیله در این سرزمین دوردست و خشن، همچنان نمره قبولی داد. در ادامه نگاهی داریم به یافته‌هایی که اخیراً بر مبنای همین داده‌ها منتشر شده‌اند.

 سیمای جدید جرمی در دوردست

نخستین تجدیدنظری که دانشمندان، از پی دریافت‌ داده‌های فیله، در تصورات‌شان راجع به سطح هسته یک دنباله‌دار صورت دادند، به بافت لایه‌ بیرونی هسته مربوط می‌شد. سطح ناحیه‌ای که نخستین تماس فیله در آن رخ داد (معروف به ناحیه «آگیلکیا»)، بافتی نرم و پوشیده از مواد سرمه‌‌مانند – آن‌هم تا عمقی در حدود ۲۵سانتیمتر – داشته، حال‌آنکه منطقه نهایی فرود فیله (معروف به ناحیه «آبیدوس») سطح بسیار سخت‌تری دارد.

سابقاً این‌طور تصور می‌شده که سطح دنباله‌دارها را لایه‌ای ضخیم از مواد نرم پوشانده، به حدی که تا پیش از فرود فیله احتمال این هم می‌رفته که کاوشگر در سطح هسته فروبرود. البته دانشمندان توانسته‌اند که از طریق ابزار ROLIS (مخفف «سامانه تصویربرداری سطح‌نشین روزتا»)، که در جریان فرود فیله به تصویربرداری مستمر از محوطه فرود مشغول بوده، شواهدی دال بر وجود سطوح نرمی به ضخامت بالغ بر دو متر هم دست پیدا کنند؛ اما یافته‌های جدید روی‌هم‌رفته نشان از تنوع بافت بیشتری در سطح هسته یک دنباله‌دار می‌دهند.

از عوارض سطحی تازه‌ای که دانشمندان در عکس‌های فیله موفق به تشخیص‌شان در هسته دنباله‌دار 67-پی شده‌اند، عوارض اشک‌مانندی (مجموعاً ۱۷ مورد) به طول ۵ تا ۳۰ متر است که هرکدام‌شان قلوه‌سنگی را احاطه کرده‌اند. در شرایطی که مشاهده چنین عوارضی بر سطح زمین یا مریخ می‌تواند حاکی از فرسایش آبی یا بادیِ خاک بوده باشد، دانشمندان احتمال می‌دهند عوارضی که فیله تشخیص داده، ناشی از برخورد مستمر ذرات گیسوی دنباله‌دار با هسته، و خراشیدن سطح آن بوده باشد.

اما شاید هیجان‌انگیزترین یافته‌های فیله مربوط می‌شود به دو ابزار «بطلمیوس» و COSAC (مخفف ابزار «نمونه‌برداری و ترکیب‌نگاری از [سطح] دنباله‌دار»)، که عهده‌دار بررسی ترکیبات شیمیایی و نسبت ایزوتوپ‌های پایدار سازنده مواد سطحی‌ دنباله‌دار بوده‌اند. یافته‌های این دو ابزار، شامل کشف ۱۶ ماده ارگانیک در غبار برخاسته از تماس اول فیله با سطح هسته می‌شوند؛ موادی که ذیل شش رده الکل‌ها، کربونیل‌ها، آمین‌‌ها، نیتریل‌ها، آمید‌ها، و ایزوسیانات‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند. از این بین، نام چهار مولکول (اعم از «متیل ایزوسیانات»، «اَسِتون»، «پروپیونالدهید»، و «اَسِتامید») برای اولین بار است که در ترکیبات شیمیایی سطح یک دنباله‌دار تشخیص داده می‌شود.

مواد ارگانیک یافت‌شده، در واقع پیش‌‌نیاز تولید مولکول‌های بنیادین حیات (از قبیل قندها، آمینو اسیدها، پایه‌های DNA، و ...) به شمار می‌روند، و از این‌ جالب‌تر آ‌ن‌که تقریباً تمام ترکیبات ارگانیک یافت‌شده بر سطح هسته 67-پی، یا پیش‌نیاز، یا فرآورده، یا ترکیب، و یا فرآورده جانبی همدیگر به شمار می‌روند؛ و این می‌تواند به کسب دورنمایی از مسیر تحولات شیمیایی مواد پوشاننده هسته، و حتی (در مقیاسی وسیع‌تر،) از تحولات شیمیایی ابر اولیه‌ای که منظومان از آن شکل یافته، کمک کند.

یافته‌های ابزار CIVA (مخفف «تحلیل‌گر نور مرئی و مادون قرمز دنباله‌دار») هم به همین اندازه امیدوارکننده‌اند: مشاهدات این دوربین حکایت از این دارد که گرداگرد محل نهایی فرود فیله را توده‌های تیره‌رنگی فراگرفته که به احتمال زیاد از جنس ترکیبات ارگانیک‌اند. سابقاً این‌طور تصور می‌‌رفته که مواد ارگانیک، حتی در صورت موجود بودن‌شان بر سطح هسته یک دنباله‌دار هم، به‌شکل پراکنده و در مقیاس مولکولی بین ساختار یخ‌های سطحیْ پراکنده‌ شده‌اند، نه به‌شکل توده‌ای. و این یافته می‌تواند عملاً این فرض دیرینه را تقویت کند که مولکول‌های بنیادی حیات، از طریق برخورد دنباله‌دارها بوده که به سیاراتی نظیر زمین منتقل شده‌اند و در محیط مساعد اقیانوس‌های اولیه نمو یافته‌اند.

از دیگر یافته‌های شایان توجه فیله، مربوط می‌شود به ابزار CONSERT (مخفف «سنجش صوتی هسته دنباله‌دار، از طریق مخابره امواج رادیویی»)؛ که با ارسال مستمر امواج رادیویی از درون دنباله‌دار، مدارگرد مادر (روزتا) را قادر ساخت تا با دریافت و تحلیل الگوهای دریافتی این امواج در مسیر چرخش‌ مداری خود، به بررسی نواحی مختلفی از عمق هسته دنباله‌دار بپردازد. این داده‌ها نشان می‌دهند که ساختار درونی «نوک» هسته 67-پی، تحت مقیاسی در مرتبه چندده‌متر، همگن است و فوق‌العاده متخلخل – به‌طوری‌که ۷۵ الی ۸۵ درصد حجم این ناحیه را فضای خالی شکل می‌دهد.

این‌ها تنها بخشی از یافته‌های جدیدی را شکل می‌دهند که مأموریت روزتا به صِرف بررسی‌های مداری نمی‌توانست حاصل‌شان کند؛ بلکه مشاهدات کوتاه و ژرف سطح‌نشین فیله را هم می‌طلبیدند. حال که امید می‌رود تا فیله در روزها و هفته‌های آتی از خواب طولانی‌ خود برخیزد، چشم‌ها به مدارگرد روزتا هم دوخته شده تا به ثبت دوره اوج فعالیت دنباله‌دار 67-پی حین عبور از حضیض مداری خود (در ۱۳ اوت) بپردازد.