یافته های تازه درباره لکه های روشن سرس

* در دو پژوهشنامه ی تازه که در نشریه ی نیچر منتشر شده، شماری از پوشیده ترین رازهای سرس به کمک داده های فضاپیمای داون ناسا (Dawn) آشکار شده اند، از جمله رازهایی درباره ی ویژگی های روشن اسرارآمیزی که در جای جای سطح این سیاره ی کوتوله به چشم می خورند.

در یکی از این دو پژوهشنامه، دانشمندان این مواد روشن را به عنوان گونه ای نمک شناسایی کرده اند [اینجا]. در پژوهشنامه ی دوم از یافته شدن خاک رس آمونیاک-داری گفته شده که به پرسش هایی درباره ی چگونگی پیدایش سرس انجامیده است [اینجا: ۱و۲].

سیاره ی کوتوله ی سرس در این ویدیو به رنگ نمایشی (کاذب) نشان داده شده تا تفاوت ها و گوناگونی های مواد روی سطحش آشکار شود. برای ساختن این ویدیو از سرسِ چرخان، عکس های فضاپیمای داون ناسا به کار رفته. ویدیو از دهانه ی اوکاتور آغاز می شود که جایگاه روشن ترین لکه های سرس است. بخش های آبی تر، روشن تر هستند

* درباره ی لکه های روشن

سرس بیش از ۱۳۰ ناحیه ی روشن روی سطحش دارد، و بیشتر آن ها به دهانه های برخوردی مربوطند. نویسندگان پژوهش به رهبری آندریاس ناتئوس از بنیاد ماکس پلانک برای پژوهش های سامانه ی خورشیدی در گوتینگن آلمان، می نویسند که این مواد روشن با گونه ی سولفات منیزیم به نام هگزاهیدرایت (hexahydrite) همخوانی دارند [با Hexahydrate اشتباه نشود-م]. یک گونه ی متفاوت و آشنای سولفات منیزیم روی زمین وجود دارد که به نام "نمک اپسوم" شناخته می شود.

ناتئوس و همکارانش با بهره از تصاویر دوربین تنظیم شونده ی داون نتیجه گرفته اند که این ناحیه های پُر-نمک در پی والایش (تصعید) آب های یخ زده در روزگار گذشته روی سطح سرس بر جای مانده بودند. به گفته ی این دانشمندان، برخورد سیارک ها [سپس] باعث بیرون زدن آمیزه ی یخ و نمک از زیر سطح شده.

ناتئوس می گوید: «این که لکه های روشن سرس در همه جای آن دارای سرشت یکسانی هستند نشان می دهد که زیر سطح این سیاره ی کوتوله لایه ای از آب شور یخ زده وجود دارد.»

این تصویر رنگ نمایشی (کاذب) از دهانه ی اوکاتور، تفاوت ها و گوناگونی های مواد سطح آن را نشان می دهد. اندازه ی بزرگ تر

* نگاهی نو به اوکاتور

به نوشته ی نویسندگان، سطح سرس با قطر میانگین حدود ۹۴۰ کیلومتر، به طور کلی تیره است و سپیدایی (آلبیدو- بازتاب پذیری) آن به پای آسفالت تازه می رسد. لکه های روشنی که در گوشه و کنار آن پراکنده اند طیف گسترده ای از سپیدایی ها را به نمایش می گذارند به گونه ای که روشن ترین آن ها حدود ۵۰ درصد از نوری که از خورشید دریافت می کند را باز می تاباند (سپیدایی ۵۰%). ولی شناسایی آب یخ زده روی آن هنوز با ابهام روبروست و نیاز به داده هایی با وضوح بالاتر دارد.

بخش درونی دهانه ی اوکاتور درخشنده ترین مواد را روی سطح سرس دارد. خود اوکاتور دارای قطر ۹۰ کیلومتر است و گودال مرکزیش که با این مواد روشن پوشیده شده حدود ۱۰ کیلومتر پهنا و ۰.۵ کیلومتر ژرفا دارد. رگه های تیره که شاید ترَک هایی باشند روی این گودال به چشم می خورد. بازمانده ی کوه میانی دهانه که بلندیش به ۰.۵ کیلومتر می رسیده را نیز می توان در آن دید.

دهانه ی اوکاتور با لبه و دیواره های پُرشیب، پادگانه های (تراس های) بسیار و ته‌نشست های ریزش کرده، به نظر می رسد از جوان ترین ساختارهای روی سرس است. دانشمندان ماموریت داون سن آن را حدود ۷۸ میلیون سال برآورد کرده اند.

تصویری از دهانه ی اوکاتور که بر روی یک مدل دیجیتالی سطح افکنده شده و نمایی سه بعدی-مانند از این ساختار برخوردی را نشان می دهد. اندازه ی بزرگ تر

به نوشته ی نویسندگان این پژوهشنامه، در برخی از نماهای دهانه ی اوکاتور مِهی پراکنده نزدیک سطح دیده شده که کف دهانه را پر می کند. این شاید مربوط به همان بخار آب هایی باشد که تلسکوپ فضایی هرشل در سال ۲۰۱۴ روی سرس دیده بود. چنان چه این نویسندگان می گویند، به نظر می رسد این مه به هنگام نیمروز (ظهر) پدیدار می شود و در زمان غروب و طلوع از میان می رود. بنابراین این پدیده را می توان همانند فعالیت هایی دانست که روی سطح دنباله دارها رخ می دهد و در آن ها بخار آب ذرات کوچک خاک و یخ را با خود بلند می کند. داده ها و بررسی های بیشتر شاید این پنداشت را بیازماید و سرنخ هایی را درباره ی فرآیندی که پشت این فعالیت است آشکار کند.

کریس راسل، سربازرس ماموریت داون در دانشگاه لوس آنجلس کالیفرنیا می گوید: «گروه علمی داون هنوز سرگرم بحث و گفتگو درباره ی این یافته ها و بررسی داده ها برای شناخت بهترِ چیزی که در دهانه ی اوکاتور رخ می دهد است.»

* اهمیت آمونیاک

در پژوهشنامه ی دوم نیچر، اعضای گروه علمی داون همنهش (ترکیب) سرس را بررسی کرده و شواهدی از خاک رس سرشار از آمونیاک یافته اند. آن ها در این پژوهش از داده های طیف سنج نقشه بردار فروسرخ و نوردیدنی داون (VIR) بهره گرفته اند، دستگاهی که چگونگی بازتاب طول موج های گوناگون نور از روی سطح را بررسی می کند و به دانشمندان امکان شناسایی کانی های گوناگون را می دهد.

گروهی از دانشمندان ماموریت داون ناسا می گویند هنگامی که نور خورشید به دهانه ی اوکاتور می رسد، گونه ای مِه تنُک از غبار و بخار آب روی آن پدید می آید. اندازه ی بزرگ تر

یخ آمونیاک امروزه به خودی خود روی سطح سرس بخار می شود، زیرا این سیاره ی کوتوله برای آمونیاک بیش از اندازه گرم است. ولی مولکول های آمونیاک اگر (از نظر شیمیایی) پیوسته و آمیخته با کانی های دیگر باشند می توانند به حالت پایدار بمانند و بخار نشوند.

وجود ترکیبات آمونیاک-دار این احتمال را افزایش می دهد که سرس از آغاز در کمربند سیارک ها، میان مدار مشتری و بهرام، جایی که امروز هست ساخته نشده بوده، بلکه می توانسته در بخش بیرونی سامانه ی خورشیدی ساخته شده باشد. یک نظریه ی دیگر اینست که سرس نزدیک به جایگاه امروزیش پدید آمده بوده ولی موادی را در خود دارد که از بخش بیرونی سامانه ی خورشیدی -نزدیک نپتون، جایی که یخ های نیتروژن از نظر گرمایی پایدارند- به درون می آمده اند.

ماریا کریستینا دسانتیس، نویسنده ی اصلی این پژوهش، از بنیاد ملی اخترفیزیک در رم می گوید: «وجود گونه های آمونیاک-دار نشان می دهد که مواد تشکیل دهنده ی سرس در محیطی گرد آمده و سرس را ساخته بودند که آمونیاک و نیتروژن فراوانی داشته. بنابراین ما فکر می کنیم که ریشه ی این مواد به دوردست های سرد بیرونی سامانه ی خورشیدی می رسد.»

دهانه ی اُشو (Oxo) به قطر حدود ۹ کیلومتر، دومین ساختار روشن روی سرس است. نام این دهانه از نام ایزد کشاورزی در باورهای آفریقایی-برزیلی گرفته شده. اندازه ی کمی بزرگ تر

دانشمندان در مقایسه ی طیف نور بازتابیده از سرس با شهاب‌سنگ ها به همانندی هایی پی بردند. آنان برای این کار به ویژه روی طیف، یا همان اثر انگشت شیمیایی کُندریت های کربن دار تمرکز کردند، گونه ای شهاب‌سنگ سرشار از کربن که گمان می رفت از این نظر همسان سرس باشند. ولی آنان دریافتند که این همانندی ها برای همه ی طول موج های نمونه برداری شده کاربرد ندارد. به ویژه نوارهای جذبی متمایزی وجود داشت -همخوان با مخلوط های دارای کانی های آمونیاکی- که به طول موج هایی مربوط بودند که با تلسکوپ های زمینی نمی شد آن ها را دید.

یک تفاوت دیگر این است که توده ی آب این کندریت های کربن دار به اندازه ی ۱۵ تا ۲۰ درصد است ولی در سرس ۳۰ درصد.

دسانتیس می گوید: «سرس شاید بیش از این شهاب سنگ ها در خود مواد گریزا (فرّار) نگه داشته باشد، یا شاید هم این آب را از مواد سرشار از ماده ی گریزا به دست آوده باشد.»

این نقشه ی سرس که از پیوند عکس های فضاپیمای داون ناسا درست شده، جایگاه حدود ۱۳۰ منطقه ی روشن بر روی سطح سیاره ی کوتوله ی سرس را به رنگ آبی نشان می دهد. تصویر بزرگ تر

این پژوهش همچنین نشان می دهد که گستره ی دمای روزهنگامِ سطح سرس میان ۱۸۰ تا ۲۴۰ درجه ی کلوین است. بیشترین دماها در مناطق استوایی اندازه گرفته شدند. دمای مناطق روی و نزدیک به استوا به طور کلی بالاتر از آنست که یخ را به مدتی دراز روز سطح نگه دارد، ولی داده های داون در مدار بعدی جزییات بیشتری را آشکار خواهد کرد.

داون تازه در همین هفته به مدار پایانی خود در فراز ۳۸۵ کیلومتری این سیاره ی کوتوله رسیده و از نیمه های دسامبر مشاهدات و تصویربرداری هایش از درون این مدار را آغاز خواهد کرد. گرفتن عکس هایی با وضوح ۳۵ متر در پیکسل، طیف های فروسرخ، پرتو گاما و نوترونی، و گردآوری داده های گرانشی پُروضوح از جمله ی دستاوردهای داون در این مدار خواهند بود.

واژه نامه:

Ceres - Nature - NASA - Dawn spacecraft - dwarf planet - salt - ammonia - clay - Bright Spots - impact crater - Andreas Nathues - Max Planck Institute for Solar System Research - magnesium sulfate - hexahydrite - Earth - Epsom salt - sublimate - asteroid - asphalt - terrace - landslide - deposit - Herschel space observatory - comet - Chris Russell - infrared - spectrometer - wavelength - mineral - molecule - asteroid belt - Mars - Jupiter - solar system - Neptun - nitrogen - Maria Cristina De Sanctis - National Institute of Astrophysics - meteorite - fingerprint - carbonaceous chondrite - carbon - absorption band - bulk water - volatile - equator - gamma ray - neutron spectra - Occator Crater - digital terrain model - Oxo Crater -

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان