سیلیکا تا چه عمقی در آبفشان های انسلادوس، قمر زحل، نفوذ می نماید؟
به گزارش وبلاگ مزدا 93، این ذرات سفر خود را از بستر اقیانوسی گسترده انسلادوس شروع می نمایند و به همراه مقادیر زیاد بخار آب، از آبفشان های زمین های راه راه ببری در قطب جنوب قمر به فضا پرتاب می شوند. مواد آبفشان درنهایت وارد حلقه E زحل (بیرونی ترین و کم پشت ترین حلقه زحل) می شوند و به این ترتیب در ایجاد یکی از دیدنی ترین پدیده های منظومه شمسی مشارکت دارند.
گویا دانشمندان یکی از راز های بی شمار این قمر اقیانوسی را حل نموده اند.
ذرات یخ زده سیلیکا که از قمر زحل، انسلادوس، خارج می شوند، انرژی خود را از هسته منجمد این قمر می گیرند که با گرانش مقاومت ناپذیر زحل فشرده و کشیده می شود.
این ذرات سفر خود را از بستر اقیانوسی گسترده انسلادوس شروع می نمایند و به همراه مقادیر زیاد بخار آب، از آبفشان های زمین های راه راه ببری در قطب جنوب قمر به فضا پرتاب می شوند. مواد آبفشان درنهایت وارد حلقه E زحل (بیرونی ترین و کم پشت ترین حلقه زحل) می شوند و به این ترتیب در ایجاد یکی از دیدنی ترین پدیده های منظومه شمسی مشارکت دارند.
تا به امروز، دانشمندان نمی دانستند چه فرایندی ذرات سیلیکا را وارد آبفشان های ششمین قمر بزرگ زحل (از بین83 قمر) می نماید. بعلاوه درباره زمان لازم برای وقوع این فرایند نیز اطلاعی نداشتند.
آبفشان های انسلادوس بخار آب، ذرات سیلیکا و مواد دیگر را را به فضا پرتاب می نمایند.
گروهی از پژوهشگران به سرپرستی اشلی شوئنفلد (Ashley Schoenfeld)، دانشجوی دکتری علوم سیاره ای در دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس، داده های مربوط به مدار انسلادوس، اقیانوس آن و خصوصیات ژئولوژیکی آن را که فضاپیمای کاسینی ناسا در گردش خود به دور زحل از 2004 تا 2017 جمع آوری نموده بود، تحلیل کردند.
آن ها نتیجه گرفتند که وقتی قمر-با یک پوشش یخی که بازتابنده ترین سطح منظومه شمسی است-دور زحل می شود، اثر گرانشی غول گازی نیرو هایی کشندی ایجاد می نماید که هسته انسلادوس را فشرده و منبسط می نمایند. این تغییر شکل، اصطکاکی ایجاد می نماید که بستر اقیانوس سراسری انسلادوس را گرم می نماید و این گرما به نوبه خود جریان هایی قوی می سازد که می توانند سیلیکا را از بستر به سطح اقیانوس منتقل نمایند.
شوینفلد گفته است: پژوهش ما نشان می دهد که این جریان ها به میزان کافی قوی هستند تا مواد را از بستر اقیانوس بلند نمایند و به پوسته یخی برسانند که اقیانوس را از خلأ جدا می نماید. ساختار های راه راه ببری که حفره هایی در این پوسته یخی ایجاد می نمایند و به زیر آن می رسند، می توانند به عنوان مجرا هایی مستقیم برای پرت شدن مواد به فضا عمل نمایند. انسلادوس نمونه هایی رایگان از چیزی که در اعماقش پنهان شده است به ما می دهد.
مدلی که تیم پژوهشی توسعه داده است، به تأیید نظریه های فعالیت هیدروترمال یاری می نماید. دانشمندان از زمانی که کاسینی از میان فوران های انسلادوس عبور و مقادیر زیاد گاز هیدروژن و سیلیکا را شناسایی کرد، روی این نظریه ها کار نموده اند. فضاپیما اولین بار در سال 2005 از ششمین قمر بزرگ زحل عبور کرد و آخرین نزدیکی آن سال 2015 بود.
یافته های شوئنفلد و تیمش بعلاوه چارچوبی معتبر برای ذراتی که به فضا پرتاب می شوند ارائه می دهد، به علاوه مکانیسمی که شرح می دهد چرا بخار ها سیلیکا دارند. این نیز برای شرح این که چگونه مواد دیگر به سطح منجمد قمر می رسند، مفید است.
فرایند های اعماق اقیانوس انسلادوس با منافذ هیدروترمال اقیانوسی در زمین، یکی از اولین منابع تغذیه حیات، شباهت دارد.
امیلی هاوکینز (Emily Hawkins)، یکی از همکاران پژوهش و استاد فیزید دانشگاه لویولا مریمونت، گفته است: مدل ما پشتیبانی بیشتری برای این ایده فراهم می نماید که آشفتگی همرفتی در اقیانوس به طور موثر مواد مغذی اساسی را از بستر دریا به پوسته منجمد منتقل می نماید.
مکانیسمی که تیم توصیف نموده است، با فعالیتی که در اطراف منافذ هیدروترمال اعماق دریا های زمین می بینیم شباهت دارد. اینجا، این منافذ خانه گستره ای بزرگ از ارگانیسم هایی است که از مواد خارج شده از آن ها تغذیه می نمایند.
ناسا درحال طراحی چند مأموریت احتمالی برای عبور از کنار انسلادوس، گردش به دور آن یا حتی فرود روی آن است. این مأموریت ها می توانند داده هایی را جمع آوری نمایند که دانشمندان را قادر می سازد به آنالیز بیشتر منافذ هیدروترمال این قمر بپردازند؛ ازجمله جستجوی احتمالی برای حیات در اطراف این پدیده ها.
این پژوهش نو می تواند راهنمای این طرح ها باشد. تیم پژوهشی برنامه دارد تا مدل هایی اضافی بسازد که می توانند به شکل دهی پژوهش های محلی آیده در این قمر گلوله برفی مجذوب کننده یاری نمایند.
این پژوهش ماه گذشته در ژورنال Communications Earth & Environment منتشر شد.
منبع:دیجیاتو
منبع: فرادید