زمین سے باہر ممکنہ قابل رہائش زون

Linas Juozenas

چاندوں کے زیرِ سطح سمندر (مثلاً یوروپا، اینسیلیڈس) اور حیاتیاتی نشانات کی تلاش

قابلِ رہائش پر دوبارہ غور

دہائیوں سے، سیاروی سائنسدان بنیادی طور پر قابلِ رہائش ماحول کی تلاش میں تھے جو زمین جیسی سطحوں پر ہوں، غالباً "گولڈی لاکس زون" میں جہاں مائع پانی موجود ہو سکتا ہے۔ تاہم حالیہ دریافتوں نے برفانی چاندوں کو دکھایا ہے جن کے اندرونی سمندر ہیں جو جزر کی حرارت یا تابکاری کے زوال سے قائم رہتے ہیں، جہاں مائع پانی موٹی برف کی تہوں کے نیچے موجود ہے—جو شمسی تابکاری سے محفوظ ہے۔ یہ دریافتیں ہماری سوچ کو وسیع کرتی ہیں کہ زندگی کہاں پروان چڑھ سکتی ہے، سورج کے قریب (زمین) سے لے کر دیو سی سیاروں کے گرد دور، سرد علاقوں تک، بشرطیکہ توانائی کے ذرائع اور مستحکم حالات موجود ہوں۔

یوروپا (جو مشتری کے گرد گردش کرتا ہے) اور انسیلڈس (جو زحل کے گرد گردش کرتا ہے) نمایاں امیدوار ہیں: ہر ایک میں نمکین زیر سطح سمندر، ہائیڈرو تھرمل یا کیمیائی توانائی کے راستے، اور ممکنہ غذائی اجزاء کے شواہد موجود ہیں۔ ان چاندوں اور ٹائٹن یا گینی میڈ جیسے دیگر چاندوں کا مطالعہ یہ اشارہ دیتا ہے کہ رہائش پذیری کئی شکلوں میں ہو سکتی ہے—روایتی سطحی مفروضات سے بالاتر۔ نیچے، ہم ان ماحولیات کی دریافت، وہاں زندگی کے لیے ممکنہ حالات، اور مستقبل کے مشنوں کے بایوسگنیچرز کی تلاش کے طریقوں کو بیان کرتے ہیں۔

2. یوروپا: برف کے نیچے ایک سمندر

2.1 ویاجر اور گیلیلیو سے جغرافیائی اشارے

یوروپا، جو زمین کے چاند سے تھوڑا چھوٹا ہے، ایک روشن، پانی کی برف کی سطح رکھتا ہے جس پر سیاہ خطی خصوصیات (دراریں، ریج، الجھی ہوئی زمین) ہیں۔ ویاجر تصاویر (1979) اور مزید تفصیلی گیلیلیو اوربیٹر ڈیٹا (1990 کی دہائی) سے ابتدائی اشارے ایک نوجوان، جغرافیائی طور پر فعال سطح کے تھے جس پر گڑھے کم تھے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ اندرونی حرارت یا جزر و مد کی لچک اس کی پرت کو دوبارہ شکل دے رہی ہے، اور برف کی پرت کے نیچے ایک سمندر موجود ہو سکتا ہے—جو ہموار، "الجھی ہوئی" برفانی ٹوپوگرافی کو برقرار رکھتا ہے۔

2.2 جزر و مد کی حرارت اور زیر سطح سمندر

یوروپا Io اور Ganymede کے ساتھ لیپلاس ریزونینس میں بندھا ہوا ہے، جو ہر مدار میں یوروپا کے اندرونی حصے کو موڑنے والے جزر و مد کے تعاملات کا باعث بنتا ہے۔ یہ رگڑ حرارت پیدا کرتی ہے، جو سمندر کو مکمل طور پر جمنے سے روکتی ہے۔ موجودہ ماڈلز پیش کرتے ہیں:

برف کی پرت کی موٹائی: چند کلومیٹر سے تقریباً 20 کلومیٹر تک، حالانکہ تقریباً 10–15 کلومیٹر ایک عام اندازہ ہے۔
مائع پانی کی تہہ: ممکنہ طور پر 60–150 کلومیٹر گہری، جس کا مطلب ہے کہ یوروپا میں زمین کے تمام سمندروں سے زیادہ مائع پانی ہو سکتا ہے۔
نمکین پن: غالباً ایک نمکین، کلورائیڈ سے بھرپور سمندر (NaCl یا MgSO₄ محلول)، جو طیفی ڈیٹا اور جیوشیمیائی دلائل سے ظاہر ہوتا ہے۔

جزر و مد کی حرارت سمندر کو جمنے سے روکتی ہے، جبکہ اوپر کی برف کی پرت مائع تہوں کو موصلیت فراہم کرتی ہے اور برقرار رکھتی ہے۔

2.3 زندگی کے امکانات

جیسی زندگی کے لیے، اہم ضروریات میں مائع پانی، ایک توانائی کا ذریعہ، اور بنیادی غذائی اجزاء شامل ہیں۔ یوروپا پر:

توانائی: جزر و مد کی حرارت، اور اگر چٹانی پرت جغرافیائی طور پر فعال ہو تو سمندر کی تہہ میں ممکنہ ہائیڈرو تھرمل وینٹس۔
کیمسٹری: برقی تابکاری سے برفانی سطح پر بننے والے آکسیڈینٹس دراڑوں کے ذریعے اندرونی طرف منتقل ہو سکتے ہیں، جو ریڈوکس کیمیا کو فروغ دیتے ہیں۔ نمک اور نامیاتی مرکبات بھی موجود ہو سکتے ہیں۔
بایوسگنیچرز: ممکنہ دریافت میں سطحی اخراج میں نامیاتی مالیکیولز کی تلاش یا سمندر کی کیمیا میں انومالیز (مثلاً زندگی کی وجہ سے عدم توازن) شامل ہیں۔

2.4 مشن اور مستقبل کی تلاش

ناسا کا یوروپا کلپر (مڈ-2020 کی دہائی میں لانچ) متعدد فلائی بائی کرے گا، برف کی پرت کی موٹائی، کیمسٹری کا نقشہ بنائے گا، اور پلوما یا سطحی کمپوزیشن کی غیر معمولیات کی تلاش کرے گا۔ ایک لینڈر کا تصور تجویز کیا گیا ہے تاکہ سطح کے قریب مواد کے نمونے لیے جا سکیں۔ اگر دراڑیں یا وینٹس زیرِ سطح سمندر کا مواد برف پر جمع کرتے ہیں، تو ایسے ذخائر کا تجزیہ مائیکروبیل زندگی یا پیچیدہ نامیاتی مرکبات کے آثار ظاہر کر سکتا ہے۔

3. اینسیلیڈس: زحل کا گیزر چاند

3.1 کاسینی کی دریافتیں

اینسیلیڈس، ایک چھوٹا (~500 کلومیٹر قطر) زحل کا چاند، نے سائنسدانوں کو حیران کر دیا جب کاسینی خلائی جہاز (2005 سے) نے جنوبی قطبی علاقے ("ٹائیگر سٹرائپس") کے قریب پانی کے بخارات، برف کے ذرات، اور نامیاتی مواد کے پلوما دیکھے۔ یہ اس علاقے میں نسبتاً پتلی پرت کے نیچے ایک اندرونی مائع پانی کے ذخیرے کی نشاندہی کرتا ہے۔

3.2 سمندر کی خصوصیات

ماس اسپیکٹرو میٹر کے ڈیٹا سے پتہ چلتا ہے:

نمکین پانی پلوما ذرات میں، جس میں NaCl اور دیگر نمک شامل ہیں۔
نامیاتی مرکبات، جن میں کچھ پیچیدہ ہائیڈروکاربن شامل ہیں، جو قبل از حیاتی کیمیا کی ممکنہ موجودگی کو مضبوط کرتے ہیں۔
حرارتی غیر معمولیات: جزر و مد کی حرارت ممکنہ طور پر جنوبی قطب پر مرتکز ہے، جو کم از کم علاقائی طور پر ایک زیرِ سطح سمندر کو چلا رہی ہے۔

تخمینے بتاتے ہیں کہ اینسیلیڈس برف کی تقریباً 5–35 کلومیٹر موٹی تہہ کے نیچے ایک عالمی سمندر رکھ سکتا ہے، اگرچہ یہ علاقائی طور پر موٹا یا پتلا ہو سکتا ہے۔ شواہد پانی اور چٹانی مرکز کے معدنیات کے درمیان ہائیڈرو تھرمل تعاملات کی بھی نشاندہی کرتے ہیں، جو کیمیائی توانائی کے ذرائع فراہم کرتے ہیں۔

3.3 رہائش کی صلاحیت

اینسیلیڈس رہائش کے لیے اعلیٰ مقام رکھتا ہے:

توانائی: جزر و مد کی حرارت کے علاوہ ممکنہ ہائیڈرو تھرمل وینٹس۔
پانی: ایک تصدیق شدہ نمکین سمندر۔
کیمسٹری: پلوما میں نامیاتی مرکبات، متنوع نمک۔
رسائی: فعال پلوما سمندری مواد کو خلا میں خارج کرتے ہیں، جہاں خلائی جہاز بغیر ڈرلنگ کے براہِ راست نمونے لے سکتے ہیں۔

تجویز کردہ مشنوں میں خاص طور پر پلوما مواد کا تجزیہ کرنے کے لیے مدار گرد یا لینڈر ڈیزائن شامل ہیں تاکہ پیچیدہ نامیاتی مالیکیولز یا زندگی کے عمل کی نشاندہی کرنے والے آئسوٹوپک دستخطوں کا پتہ چلایا جا سکے۔

4. دیگر برفیلے چاند اور ممکنہ زیرِ سطح سمندروں والے اجسام

4.1 گنی میڈ

گنی میڈ، مشتری کا سب سے بڑا چاند، ممکنہ طور پر ایک تہہ دار اندرونی ساخت رکھتا ہے جس میں ایک ممکنہ اندرونی سمندر ہو سکتا ہے۔ گیلیلیو کے مقناطیسی میدان کی پیمائشیں زیرِ سطح نمکین پانی کی ایک موصل تہہ کی نشاندہی کرتی ہیں۔ اس کا سمندر متعدد برف کی تہوں کے درمیان ہو سکتا ہے۔ اگرچہ مشتری سے دور ہونے کی وجہ سے جزر و مد کی حرارت کم ہوتی ہے، لیکن تابکاری زوال اور باقی ماندہ حرارت جزوی مائع تہوں کو برقرار رکھ سکتی ہے۔

4.2 ٹائٹن

سیٹورن کا سب سے بڑا چاند ٹائٹن موٹی نائٹروجن فضا، سطح پر مائع ہائیڈروکاربن جھیلیں، اور ممکنہ اندرونی پانی/امونیا سمندر رکھتا ہے۔ کیسانی کے ڈیٹا نے مائع اندرونی حصہ کے مطابق کشش ثقل کی غیر معمولیات ظاہر کیں۔ اگرچہ سطحی مائعات میتھین/ایتھین ہیں، ٹائٹن کا زیر سطح سمندر (اگر تصدیق ہو جائے) پانی پر مبنی ہو سکتا ہے، جو زندگی کے لیے دوسرا میدان فراہم کر سکتا ہے۔

4.3 ٹریٹن، پلوٹو، اور دیگر

ٹریٹن (نیپچون کا قبضہ کیا ہوا کیوپر بیلٹ نما چاند) ممکنہ طور پر قبضے کے بعد مداری حرارت سے ایک اندرونی سمندر رکھتا ہو۔ بونے سیارہ پلوٹو (نیو ہورائزنز کے ذریعے مطالعہ کیا گیا) ممکنہ طور پر جزوی مائع اندرونی حصہ رکھتا ہے۔ بہت سے TNOs عارضی یا جزوی طور پر منجمد سمندر رکھ سکتے ہیں، اگرچہ براہِ راست تصدیق مشکل ہے۔ یہ تصور کہ مریخ سے آگے متعدد شمسی نظام کے اجسام زیر سطح پانی رکھ سکتے ہیں، بایوسگنیچرز کی تلاش کو مزید وسیع کرتا ہے۔

5. بایوسگنیچرز کی تلاش

5.1 زندگی کے اشارے

زیر سطح سمندروں میں زندگی کی ممکنہ علامات میں شامل ہیں:

کیمیائی عدم توازن: مثلاً، ایسے آکسیڈینٹس اور ریڈکٹینٹس کا ایک ساتھ موجود ہونا جو صرف غیر حیاتیاتی عمل سے ممکن نہ ہوں۔
پیچیدہ نامیاتی مالیکیول: امینو ایسڈز، لپڈز، یا پلومز یا خارج شدہ مواد میں دہرائے جانے والے پولیمرک ڈھانچے۔
آئسوٹوپک تناسب: کاربن یا سلفر آئسوٹوپس جو عام غیر حیاتیاتی تقسیم کے نمونوں سے مختلف ہوں۔

چونکہ یہ سمندر کئی کلومیٹر برف کے نیچے واقع ہیں، براہِ راست نمونہ لینا مشکل ہے۔ تاہم، اینسیلیڈس کے پلوم یا یوروپا کے ممکنہ وینٹنگ قابل رسائی نمونہ فراہم کرتے ہیں۔ مستقبل کے آلات کا مقصد کم از کم نامیاتی مواد، خلیہ نما ساختیں، یا منفرد آئسوٹوپک دستخطوں کا مقامی طور پر پتہ لگانا ہے۔

5.2 مقامی مشن اور ڈرلنگ کے تصورات

یوروپا لینڈر یا اینسیلیڈس لینڈر کی تجاویز میں چند سینٹی میٹر یا میٹرز تک تازہ برف میں سوراخ کرنا یا پلوم مواد کو جدید لیبارٹری تجزیے (مثلاً GC-MS، مائیکرو امیجنگ) کے لیے حاصل کرنا شامل ہے۔ تکنیکی مشکلات (آلودگی کا خطرہ، شدید تابکاری، محدود توانائی) کے باوجود، ایسے مشن مائیکروبیل ماحولیاتی نظام کی موجودگی کی حتمی تصدیق یا تردید کر سکتے ہیں۔

6. زیر سطح سمندری دنیاوں کی وسیع تر اہمیت

6.1 قابل رہائش زون کے تصور کی توسیع

روایتی طور پر، قابل رہائش زون سے مراد وہ فاصلے ہیں جو کسی ستارے سے ایسے ہوں جہاں ایک پتھریلا سیارہ اپنی سطح پر مائع پانی برقرار رکھ سکتا ہے۔ مداری یا ریڈیو جینی حرارت سے قائم اندرونی سمندروں کی دریافت کا مطلب ہے کہ رہائش پذیری لازمی طور پر براہِ راست ستارے کی روشنی پر منحصر نہیں ہو سکتی۔ دیو سیاروں کے چاند—جو کلاسیکی “گولڈی لاکس” مداروں سے بہت دور ہوتے ہیں—زندگی کی میزبانی کر سکتے ہیں اگر ان کے پاس مناسب کیمیائی اور حرارتی ذرائع ہوں۔ یہ تجویز کرتا ہے کہ ایکسوپلینیٹری نظاموں میں بڑے ایکسوپلینیٹس کے گرد قابل رہائش ایکسوچاند بھی ہو سکتے ہیں، حتیٰ کہ ستارے کے بیرونی علاقوں میں بھی۔

6.2 ایسٹروایکولوجی اور زندگی کی ابتدا

ان سمندری دنیاوں کا مطالعہ ممکنہ متبادل ارتقائی راستوں کو روشن کرتا ہے۔ اگر زندگی بغیر سورج کی روشنی کے برف کے نیچے ابھر سکتی ہے یا قائم رہ سکتی ہے، تو اس کا مطلب ہے کہ زندگی کی کائناتی تقسیم وسیع ہو سکتی ہے۔ زمین کے سمندر کی تہہ پر ہائیڈرو تھرمل وینٹس کو اکثر زندگی کی ابتدا کے لیے اہم مقامات سمجھا جاتا ہے؛ یوروپا یا اینسیلیڈس کے سمندر کی تہہ میں ان کے متبادل حالات—کیمیائی گریڈینٹس جو کیموسنتھیٹک زندگی کو توانائی فراہم کرتے ہیں—دہرائے جا سکتے ہیں۔

6.3 مستقبل کی تلاش کے لیے مضمرات

برفانی چاند پر حتمی بایوسگنیچرز کی شناخت ایک گہری دریافت ہوگی، جو ہمارے نظام شمسی میں زندگی کی “دوسری ابتدا” کو ثابت کرے گی۔ یہ زندگی کی کائناتی عامیت کی سمجھ کو تشکیل دے گا، اور دور دراز ستاروں کے نظاموں میں گیس دیووں کے گرد ایکسو مونز کی مزید ہدایت شدہ تلاش کو فروغ دے گا۔ ان سمندروں کو ہدف بنانے والے مشن—جیسے NASA کا یوروپا کلپر، تجویز کردہ اینسیلیڈس آربیٹرز، یا جدید ڈرلنگ ٹیکنالوجیز—اس اگلی سرحد کے لیے اہم ہیں۔

7. نتیجہ

برفانی چاندوں جیسے یوروپا اور اینسیلیڈس میں زیر سطحی سمندر زمین سے باہر کے سب سے زیادہ امید افزا قابل رہائش امیدوار ہیں۔ جزر کی حرارت، ارضیاتی عمل، اور ممکنہ ہائیڈرو تھرمل توانائی کے باہمی اثر سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ پوشیدہ سمندر مائیکروبیل ماحولیاتی نظام کی میزبانی کر سکتے ہیں، حالانکہ یہ سورج کی گرمی سے دور ہیں۔ اضافی اجسام—گینی میڈ، ٹائٹن، شاید ٹرائٹن یا پلوٹو—ممکنہ طور پر اسی طرح کی آبی تہہ رکھتے ہیں، ہر ایک کی منفرد کیمسٹری اور ارضیاتی حالات کے ساتھ۔

ان مقامات میں بایوسگنیچرز کی تلاش میں خارج شدہ پلوم مواد کا تجزیہ یا مستقبل کے لینڈرز/پینیٹریٹرز کا تصور شامل ہے جو برف کے نیچے نمونے لے سکیں۔ ان سمندروں میں زندگی یا حتیٰ کہ مضبوط پری بایوٹک کیمسٹری کی دریافت حیاتیات کی کائناتی تقسیم اور زندگی کے مسکن کی لچک کو انقلاب بخشے گی۔ جیسے جیسے تلاش جاری ہے، یہ تصور کہ “قابل رہائش” صرف کلاسیکی قابل رہائش زون میں سطحی ماحول میں موجود ہے، بتدریج وسیع ہوتا جا رہا ہے، اس بات کی تصدیق کرتے ہوئے کہ کائنات میں زمین کے مدار سے بہت دور غیر متوقع جگہوں پر زندگی موجود ہو سکتی ہے۔

حوالہ جات اور مزید مطالعہ

کیویل سن، ایم۔ جی۔، وغیرہ (2000). “گیلیلیو میگنیٹومیٹر پیمائشیں: یوروپا پر زیر سطح سمندر کے لیے مضبوط کیس۔” سائنس، 289، 1340–1343۔
پورکو، سی۔ سی۔، وغیرہ (2006). “کیسی نی نے اینسیلیڈس کے فعال جنوبی قطب کا مشاہدہ کیا۔” سائنس، 311، 1393–1401۔
سپون، ٹی۔، & شوبیرٹ، جی۔ (2003). “جوپیٹر کے برفانی گلیلیئن سیٹلائٹس میں سمندر؟” آئکارس، 161، 456–467۔
پارکنسن، سی۔ ڈی۔، وغیرہ (2007). “اینسیلیڈس: کیسی نی مشاہدات اور زندگی کی تلاش کے لیے مضمرات۔” ایسٹرو بایولوجی، 7، 252–274۔
ہینڈ، کے۔ پی۔، & چائبا، سی۔ ایف۔ (2007). “یوروپین سمندر کی نمکینی پر تجرباتی پابندیاں اور پتلی برف کی تہہ کے لیے مضمرات۔” آئکارس، 189، 424–438۔

← پچھلا مضمون اگلا مضمون →

اوپر واپس جائیں

بلاگ پر واپس

ملک/علاقہ

زبان