فضاپیمای کاسینی ژرف‌دره‌هایی پر از مایع روی تیتان یافته

* فضاپیمای کاسینی ناسا دره‌هایی ژرف با شیب تند روی تیتان، ماه سیاره‌ی کیوان یافته که با هیدروکربن‌های مایع پر شده‌اند. این یافته نخستین نشانه‌ی مستقیم از وجود کانال‌های پر از مایع روی تیتان، و همچنین نخستین مورد دیده شدنِ دره‌هایی با ژرفای صدها متر روی آنست.
فضاپیمای کاسینی ناسا با کاوش سطح تیتان به کمک امواج ریزموج (مایکروویو) پی برد که برخی از کانال‌های سطح آن دره‌هایی ژرف و با کناره‌های پُرشیبند. یکی از این ساختارها "وید فلومینا" (Vid Flumina) است که به شکل شاخه‌هایی باریک در یک چهارم بالا-سمت چپ این تصویر دیده می‌شود. دایره‌های سفید جای دره‌هایی که ژرفایشان با فرازاسنج اندازه گرفته شده را نشان می‌دهند. بازتاب سیگنال‌ رادیویی کاسینی در پایین‌ترین دایره سریع‌تر از همه بود که نشان می‌داد ژرفای کمتری نسبت به بقیه دارد. این نرخ رو به بالا افزایش می‌یابد. در این پیوند، پویانمایی (gif) این تصویر به بزرگی ۱۲ مگابایت را ببینید که ترتیب دایره‌ها بهتر نمایانده شده. در این ویدیو هم می‌توانید آن را ببینید.
پژوهشنامه‌ی تازه‌ای که در نشریه‌ی جئوفیزیکال ریسرچ لترز منتشر شده به بررسی داده‌هایی که کاسینی به هنگام گذشتن از کنار تیتان در ماه می ۲۰۱۳ گرد آورده بود توسط دانشمندان می‌پردازد. در زمان آن گذر، دستگاه رادار کاسینی کانال‌هایی را بررسی کرد که مانند شاخه‌هایی از دریای بزرگ و شمالی له‌جیا یا لیجیا (Ligeia) به بیرون کشیده شده بودند.

مشاهدات کاسینی نشان می‌دهند که این کانال‌ها -به ویژه شبکه‌ای از آنها به نام "وید فلومینا" (Vid Flumina)- ژرف‌دره‌هایی باریک با پهنای کلی کمی کمتر از یک کیلومتر، و دامنه‌های با شیب بیشتر از ۴۰ درجه هستند. این دره‌ها همچنین بسیار ژرفند- آنهایی که اندازه‌ گرفته شده‌اند از بالا تا پایینشان ۲۴۰ تا ۵۷۰ متر است.

در این تصویر که از نقشه‌بردار راداری کاسینی
به دست آمده ژرف‌دره‌های وید فلومینا دیده
می‌شوند. تصویر بزرگ‌تر
این کانال‌های شاخه‌ای (انشعابی) در تصاویر راداری به رنگ تیره دیده می‌شوند، بسیار مانند دریاهای پر از متانِ آن [اگر سطحی هموار باشد، از چشم رادار به رنگ تیره دیده می شود ولی اگر یک ناهمواری در آن پدید آید خود را به شکل لکه ای روشن نشان خواهد داد-م]. این به دانشمندان نشان می‌دهد که احتمالا این کانال‌ها نیز از مایع پر شده‌اند ولی آشکارسازی مستقیم آن تاکنون امکان‌پذیر نشده است. پیش از این نمی‌د‌انستیم که این مواد تیره رنگ مایع هستند یا تنها ته‌نشست‌های سیر شده (رسوب اشباع شده)- ته‌نشست‌هایی که در دمای بسیار پایینِ تیتان می‌بایست از یخ باشند نه سنگ.

رادار کاسینی اغلب به عنوان یک تصویربردار کار می‌کند و به کمک آن، دانشمندان می‌توانند به درون جو چگال تیتان نفوذ کرده و سطح زیر آن را ببینند. ولی به هنگام گذر می ۲۰۱۳، این رادار به عنوان یک فرازاسنج (آلتیمتر-ارتفاع‌سنج) به کار گرفته شد و با فرستادن سیگنال‌هایی از امواج رادیویی به سطح تیتان، بلندی ساختارهای سطحی آن را اندازه گرفت. پژوهشگران داده‌های فرازاسنجی را با تصاویر راداری گذشته‌ی همین منطقه ترکیب کردند و به این یافته رسیدند.

نکته‌ی کلیدی برای شناخت این کانال‌ها، شیوه‌ی بازتاب سیگنال‌های رادیویی کاسینی از ژرفای این ساختارها بود. بازتابی که دستگاه رادار دریافت کرد یک درخشش تکی و گذرا بود که که نشانگر یک سطح بی‌اندازه هموار بود، مانند چیزی که برای دریاهای هیدروکربنی تیتان دیده شده. زمان پژواک‌های سیگنال به هنگام بازتابیدن از لبه‌ها و کف دره‌ها هم برآورد سرراستی از ژرفای آنها به دست می‌داد. دایره‌هایی که در تصویر بالا نشان داده شده از پایین به بالا، ترتیب زمانی بازتاب این امواج، و در نتیجه ترتیب ژرفای آنها را نشان می‌دهد.

وجود چنین بریدگی‌های ژرفی در این چشم‌انداز نشان می‌دهد که هر فرآیندی آنها را پدید آورده باشد تا مدت‌ها فعال بوده و یا این که [به دلایلی] آنجا را با سرعتی بسیار بیشتر از جاهای دیگر تیتان فرسوده و کَنده است. پژوهشگران در این باره چند نظریه دارند از جمله برآیش (بلند شدن) زمینه‌ی سطح و تغییرات در سطح دریاها، یا شاید هم هر دو.

والریو پوجالی از دانشگاه رم، همکار گروه رادار کاسینی و نوسنده‌ی اصلی این پژوهش می‌گوید: «این احتمال هست که آمیزه‌ای از این نیروها در پیدایش این دره‌های ژرف همکاری داشته‌اند، ولی اکنون روشن نیست که سهم هر یک از آنها در این کار چقدر بوده است. چیزی که می‌دانیم اینست که برای هر توصیفی از دگرگونی‌های زمین‌شناختی تیتان نیاز به آن داریم که دلیل وجود این دره‌ها بدانیم.»

نمونه‌های زمینی برای هر دوی این فرایندهای دره-ساز در راستای رود کلرادوی آریزونا دیده شده. یک نمونه از فرسایش با نیروی برآیش سطح در گرند کنیون وجود دارد، جایی که بلند شدن زمین باعث شده رود در درازنای میلیون‌ها سال، در مسیرش ژرفای بیشتری را حفر کند. نمونه‌ی فرسایش در اثر تغییر سطح آب هم در دریاچه‌ی پاول دیده می‌شود. هنگامی که سطح آب در مخزن دریاچه پایین می‌آید، بر نرخ فرسایش رود افزوده می‌شود.

الکس هِیز از دانشگاه کورنل در ایتاکای نیویورک، همکار گروه رادار کاسینی و از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: «سیاره‌ی زمین گرم و سنگی است و رودهایی از آب دارد، ولی تیتان سرد و یخزده است، با رودهایی از متان. و با این حال همین که چنین ساختارهای همانندی روی هر دو جرم یافته‌ایم چشمگیر است.»

با آن که داده‌های فرازاسنج نشان می‌داد که مایع درون برخی از دره‌های پیرامون دریای له‌جیا همسطح خود دریا هستند (یعنی همسطح مایع درون دریا)، ولی سطح مایع برخی دره‌های دیگر ده‌ها متر بالاتر است. به نظر پژوهشگران بالاتر بودن سطح برخی دره‌ها نشان می‌دهد که این دره‌ها شاخه‌های فرعی‌ای هستند که به درون کانال‌های اصلی پایین‌تر می‌ریزند.

کار بعدی گسترش دادن روش به کار رفته در این پژوهش به همه‌ی کانال‌های دیگریست که فرازاسنج راداری کاسینی روی تیتان دیده. پژوهشگران انتظار دارند با این پژوهش‌های خود به شناخت فراگیرتری از نیروهایی که چشم‌اندازهای سطح این ماه سیاره‌ی کیوان را آفریده‌اند دست بیابند.

-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
NASA - Cassini spacecraft - canyon - Saturn - moon - Titan - hydrocarbon - Geophysical Research Letters - radar - Ligeia Mare - Vid Flumina - methane - sediment - altimeter - radio wave - echo - geological evolution - Valerio Poggiali - University of Rome - Earth - Colorado River - Arizona - uplift - Grand Canyon - erosion - Alex Hayes - Cornell University - Ithaca - New York

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه