ساندویچ اقیانوسی زیر سطح گانیمد، ماه سیاره مشتری

* این روزها ماه هایی که اقیانوس های زیرسطحی دارند رواج زیادی پیدا کرده اند. اروپا، تیتان، و به تازگی هم انسلادوس، همگی نامشان در سیاهه ی (فهرست) کوتاه از ماه هایی نوشته شده که احتمالا حجم فراوانی آب در زیر سطحشان دارند.

گانیمد، ماه سیاره ی مشتری و بزرگ ترین ماه در سامانه ی خورشیدی مدت هاست که عضو این باشگاه است. اندیشه ی وجود آب در ژرفای زیر سطح این ماه نخستین بار در ۱۹۷۰ پدیدار شد، و پس از این که در سال ۲۰۰۰، فضاپیمای گالیله از کنار گانیمد گذشت، داده هایش وجود اقیانوس زیرسطحی این ماه را تایید کرد، و نشان داد که ژرفای این اقیانوس به صدها مایل می رسد، همچنین با شواهدی از وجود دریاهای شور.
نمای هنری از گانیمد، ماه مشتری، بزرگ ترین ماه بزرگ ترین سیاره ی سامانه ی خورشیدی. در این تصویر مدل ساندویچ باشگاهی اقیانوس های درونش را می بینید. تصویر بزرگ تر- تصویر بدون نوشته
اکنون بر پایه ی یک پژوهش تازه، پیکربندی درون این ماه شاید بیشتر همانند یک ساندویچ کلاب (club sandwich) باشد؛ این را استیو ونس از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا که این پژوهش به رهبری او انجام شد می گوید. وی در گفتگوی رسانه‌ای ناسا گفت: «سازمان دهی اقیانوس گانیمد می تواند مانند یک ساندویچ مخلوط (Dagwood) باشد؛ با چند لایه ی یخ و اقیانوس که روی هم چیده شده اند.» - مانند چیزی که در تصویر بالا می بینید.

این دستاوردها همچنین از این گمانه که شاید زندگی آغازین در این ماه یخ زده پدید آمده باشد نیز پشتیبانی می کنند. [خواندید: * شش گزینه نخست برای یافتن موجودات بیگانه]

نطریه ی ساختار لایه لایه در واقع سال گذشته توسط ونس و گروهش پیشنهاد شد، و تازه ترین پژوهش وی هم بر پایه ی مدل سازی های نظری رایانه ای است. در این مدل سازی ها، مناطقی درون گانیمد که پیش تر گمان می رفت لایه ها و توده‌هایی ساخته شده از سنگ و یخ‌اند، در حقیقت لایه های یخ، آب، و سنگ هستند.

به گفته ی دانشمندان، معمولا جاهایی که در آن ها آب و سنگ با هم برهمکنش انجام می دهند، آماده ی پیدایش و گسترش زندگی هستند. برای نمونه، این امکان هست که پیدایش زندگی زمینی در دریچه های جوشان کف دریاها آغاز شده باشد.

مدل برآورد شده ی ونس و گروهش زمانی پیچیده شد که گونه های مختلفی از یخ، که می توانند فشارهایی به اندازه های گوناگون پدید آورند در نظر گرفته شدند. این می تواند کل دینامیک درون ماه را تغییر دهد.
گانیمد در حال پنهان شدن پشت مشتری، سیاره ی مادرش- تصویر بزرگ تر
یخی که ما در نوشابه می اندازیم و در بالای آن شناور می شود به نام Ice I یا "یخ ۱" شناخته می شود. این یخ کم چگال‌ترین گونه ی یخ، و سبک تر از آبست. ولی در فشارهای بالا، مانند فشار خردکننده ی ژرفای اقیانوس ها از جمله اقیانوس گانیمد، ساختار بلورهای یخ چگال تر می شود. به گفته ی ونس: «مانند چینش بهتر کفش ها در کمد: مولکول های یخ تنگ تر کنار هم جای می گیرند. این یخ می تواند به اندازه ای چگال شود که از آب هم سنگین تر شده و به ته دریا برود. چگال ترین و سنگین ترین یخ در گانیمد به نام Ice VI یا "یخ ۶" خوانده می شود.»

این دانشمندان با مدل سازی رایانه ای از این فرآیند به اقیانوسی رسیدند که میان دستکم سه لایه یخ، به اضافه ی بستر سنگی دریا فشرده شده بود (ساندویچ شده بود). سبک ترین یخ در بالا جای داشت، و شورترین مایع آنقدر سنگین بود که در لایه ی پایینی ته نشین شود. افزون بر آن، دستاورد این مدل سازی نشانگر یک پدیده ی شگفت آور احتمالی بود که باعث می شد در اقیانوس ها "برف رو به بالا ببارد".

با به هم خوردن اقیانوس ها و جابجایی توده های سرد، در بالاترین لایه ی اقیانوس، یخی به نام Ice III یا "یخ ۳" می تواند در آب دریا پدید آید. این یخ هنگامی که تشکیل می شود، در فرآیند ته نشینی یا پرسی‌پیتاسیون، نمک هایش از آن جدا می‌گردد. نمک ها که سنگین ترند رو به پایین می روند و یخ که سبک تر است - "برف"- رو به بالا شناور می شود. این "برف" پیش از آن که به بالای اقیانوس برسد دوباره آب می شود و احتمالا برفابی در میانه ی ساندویچ ماه به جا می گذارد.

و اگر نخستین لایه ی بالای هسته ی سنگی آب شور باشد هم که چه بهتر. ونس می گوید: «این خبر خوبی برای گانیمد است. اقیانوس آن بسیار بزرگ است، با فشارهایی سهمگین، بنابراین گمان می رفت که در ته این اقیانوس می بایست یخ چگال ساخته شود. هنگامی که ما نمک ها را هم به مدل هایمان افزودیم، به مایع هایی رسیدیم که به اندازه ی کافی چگال بودند تا خودشان ته نشین شده و به کف اقیانوس بروند.»

در اینجا می توانید در این باره بیشتر آگاه شود. پژوهشنامه ای نیز در این باره در مجله ی Planetary and Space Science چاپ شده است.


subsurface ocean - Europa - Titan - Enceladus - moon - water - Jupiter - Ganymede - solar system - Galileo mission - club sandwich - Steve Vance - NASA - Jet Propulsion Laboratory - Dagwood sandwich - Earth - vent - Ice I - ice crystal - Ice VI - snow upwards - Ice III - snow - slush - core - Planetary and Space Science -

منبع: universetoday و ناسا

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه