فضاپیمای کاسینی یک اقیانوس سرتاسری زیر سطح انسلادوس یافته

* یک اقیانوس سرتاسری در زیر پوسته ی یخی انسلادوس، ماه کیوان که از نظر زمین شناسی فعال است پنهان شده. این یافته دستاورد بررسی تازه ایست که روی داده های فضاپیمای کاسینی ناسا انجام گرفته. 

پژوهشگران پی برده اند که تنها دلیل لَنگش (وول خوردن) بسیار اندکِ انسلادوس به هنگام چرخش به گرد کیوان می تواند این باشد که پوسته ی یخ‌زده ی بیرونی‌اش پایه ی استواری در درون آن ندارد، یعنی در زیر آن می بایست یک اقیانوس مایع وجود داشته باشد.

از این یافته چنین بر می آید که فواره هایی از بخار آب، ذرات یخ و مولکول های آلی ساده که فضاپیمای کاسینی بر روی ترَک های قطب جنوب انسلادوس دیده، از همین ذخیره ی گسترده ی آب مایع سرچشمه می گیرند. جزییات این پژوهش در این هفته، در نگارش برخطِ نشریه ی ایکاروس منتشر شده است.

نمودار ساختار درونی انسلادوس، ماه کیوان که یک اقیانوس مایع سرتاسری را میان پوسته ی یخی و هسته ی سنگی آن نشان می دهد. ضخامت لایه ها در این تصویر، در اندازه های واقعی نیستند. تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر. اندازه ی بسیار بزرگ تر بدون نوشته

بررسی های گذشته روی داده های کاسینی نشانگر وجود پیکره ای عدسی-مانند از آب مایع زیر ناحیه ی قطب جنوب انسلادوس بود. ولی داده های گرانشی که کاسینی در چندین بار گذر از فراز قطب جنوب آن به دست آورده بود از این اندیشه پشتیبانی می کرد که این دریا به احتمال بسیار منطقه ای نیست و سرتاسری است. دستاوردهای تازه که با بهره از رشته شواهد جداگانه ای در عکس های کاسینی به دست آمده، سرتاسری بودن این دریا را تایید می کند.

پیتر توماس، یکی از اعضای گروه تصویربرداری کاسینی از دانشگاه کورنل در ایتاکای نیویورک، و نویسنده ی اصلی این پژوهش می گوید: «این مساله ی دشواری بود که نیاز به سال ها مشاهده، و محاسبه های گوناگون داشت، ولی اکنون دیگر از بابتش مطمئن شده ایم.»

دانشمندان کاسینی عکس های ۷ سال گذشته ی این فضاپیما -که از ۲۰۰۴ تاکنون در مدار کیوان است- را بررسی کردند. آنان به کمک صدها تصویر، نقشه ی دقیقی از جایگاه ساختارهای انسلادوس -بیش از همه، دهانه ها- تهیه کردند تا تغییراتی که در چرخش این ماه رخ می داد را با دقتی بی‌اندازه بسنجند.

این دانشمندان از روی این سنجش ها دریافتند که انسلادوس به هنگام گردش دور کیوان، دچار یک لَنگش جزیی ولی محسوس و سنجش‌‎پذیر می شود. از آن جایی که این ماه یخی یک کره ی کامل نیست -و از آن جایی که در بخش های گوناگون مدارش به گِرد کیوان، کمی سریع تر یا کندتر می شود- هنگامی که می چرخد اندکی توسط کیوان به پس و پیش می لرزد.

آنان این لنگش که به نام رُخ‌گردی (libration) شناخته می شود را با مدل های گوناگونی از ساختار درونی احتمالی انسلادوس شبیه سازی کردند، از جمله مدلی که در آن، از پوسته تا هسته ی انسلادوس یخ زده بود.

متیو تیسکارنو، یکی از دانشمندان همکار ماموریت کاسینی در بنیاد ستی (SETI) در مانتین ویوی کالیفرنیا می گوید: «اگر سطح و هسته یکپارچه و سخت بودند، هسته به قدری "وزن خشکه" (dead weight) تولید می کرد که لنگش ماه بسیار کمتر از چیزی می شد که بتوان آن را دید و سنجید. تیسکارنو که یکی از نویسندگان این پژوهش است می افزاید: «این ثابت می کند که یک لایه ی مایع سرتاسری سطح انسلادوس را از هسته اش جدا کرده.»

هنوز نمی دانیم چه سازوکارهایی جلوی یخ زدن اقیانوس درونی انسلادوس را گرفته. توماس و همکارانش چند انگاره برای بررسی های آینده پیشنهاد داده اند که شاید بتواند گره از این راز بگشاید، از جمله این احتمال شگفت آور که ممکن است نیروهای کِشندی ناشی از گرانش کیوان، درون انسلادوس را بسیار بیش از آنچه که تاکنون پنداشته می شد گرم می کنند.

این تصویر از پیوند ۲۸ عکس درست شده که کاسینی در سال ۲۰۰۸ به هنگام گذشتن از کنار انسلادوس گرفته بود. تصویر بزرگ تر

یکی دیگر از نویسندگان به نام کارولین پورکو که رهبر گروه تصویربرداری کاسینی در بنیاد دانش فضایی (SSI) در بولدر کلرادو، و پژوهشگر میهمان در دانشگاه برکلی کالیفرنیا است نیز می گوید: «این یک گام بزرگ فراتر از هر آن چیزیست که تاکنون درباره ی این ماه دریافته ایم، و نشانگر دستاوردهای ژرفییست که با کمک فضاپیماهای مدارگرد دیرپا پیرامون سیاره های دیگر می توانیم به دست آوریم. کاسینی در این مورد نمونه بوده است.»

گشودن گره از رازهای انسلادوس یکی از دستاوردهای بزرگ ماموریت درازمدت کاسینی در سامانه ی کیوان بوده. نخستین بار در سال ۲۰۰۵ بود که دانشمندان نشانه هایی از توده ابرهای یخی این ماه را دیدند، و در پی آن فواره هایی از مواد یافته شد که از ترَک های گرم نزدیک قطب جنوبش بیرون می زدند. این دانشمندان در سال ۲۰۱۴ به شواهدی نیرومند از وجود یک دریای منطقه ای [زیر سطح انسلادوس] دست یافتند، و به تازگی در همین سال ۲۰۱۵ هم یافته هایی را منتشر کردند که نشان می داد فعالیت هایی آب‌گرمایی (هیدروترمال) در کف این دریا جریان دارد.

کاسینی قرار است در روز ۲۸ اکتبر، با گذر از فاصله ی ۴۹ کیلومتری سطح انسلادوس، ژرف ترین شیرجه ی سرتاسر ماموریتش را به درون فواره های یخی انسلادوس بزند.

در همین زمینه: * سایه ها و فواره های انسلادوس

و: * آبفشان های انسلادوس، آزمایشگاه نوین پلاسما * آیا برفی از موجودات ذره بینی بر سطح انسلادوس می بارد؟ * کشف پیوند میان گرانش کیوان و شکاف های انسلادوس * درخش عجیب سطح انسلادوس در تصاویر تازه کاسینی * پرده از راز 14 ساله برداشته شد: آب درون جو کیوان از انسلادوس می آید * اقیانوس "آب نمک" در انسلادوس * انسلادوس بر یخ خودش سر می خورد!

واژه نامه:

ocean - crust - Saturn - moon - Enceladus - NASA - Cassini mission - wobble - organic molecule - liquid water - Icarus - Peter Thomas - Cornell University - crater - libration - core - Matthew Tiscareno - SETI Institute - tidal force - planet - Carolyn Porco - Space Science Institute - SSI - icy plume - south pole - hydrothermal activity - crust

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان