راز نوارهای ببری انسلادوس
انسلادوس، ماه کوچک و یخ‌زده‌ی سیاره‌ی کیوان جای شگفت‌انگیزیست. باور بر اینست که این ماهِ ۴۸۰ کیلومتری یک پوسته‌ی بیرونی از یخ دارد که اقیانوسی سرتاسری از آب مایع به ژرفای ۳۲ کیلومتر، و هسته‌ای سنگی را زیر خود پنهان کرده است.
 |
| این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر |
مکس رودولف، استادیار علوم زمین و سیاره‌ای در دانشگاه کالیفرنیا، دیویس می‌گوید: «ما می‌خواهیم بدانیم چرا این فواره‌های آبفشان در قطب جنوب انسلادوس هستند و نه در هیچ جای دیگرِ آن؛ این فواره‌ها چگونه توانسته‌اند این مدت زمان دراز برجا بمانند، و در پایان این که چرا این فواره‌ها از شکاف‌هایی با فاصله‌ی برابر بیرون می‌زنند؟»
اکنون رودولف و همکارانش داگلاس همینگوی از بنیاد علوم کارنگی در واشنگتن دی‌سی و مایکل مانگا از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی می‌گویند فکر می‌کنند توضیح خوبی برای نوارهای فورانی انسلادوس پیدا کرده‌اند. آنها از مدل‌سازی عددی برای شناخت نیروهایی که روی پوسته‌ی یخی انسلادوس عمل می‌کنند بهره گرفتند.
انسلادوس مداری کشیده و برون‌مرکز دارد. این باعث شده کشش گرانشی کیوان نیروهایی کشندی بر آن وارد کند که باعث گرمایش و سرمایش این ماه کوچک می‌شود. این نیروها در قطب‌ها بیشترین شدت را دارند [و بنابراین لایه‌ی یخی در قطب‌ها نازک‌تر است]. آب مایعی که زیر پوسته‌ی یخی بیرونی یخ می‌زند و سخت می‌شود، حجمش افزایش می‌یابد و بر یخ [بیرونی] فشارمی‌آورد تا جایی که شکاف بر می‌دارد.
دمای سطح انسلادوس حدود منفی ۲۰۰ درجه‌ی سلسیوس است، بنابراین انتظار می‌رود اگر شکافی در یخ آن پدید بیاید، به سرعت یخ بزند و دوباره بسته شود. ولی ترک‌های قطب جنوب باز می‌مانند و در حقیقت شکافتگی‌شان تا سطح اقیانوس آب مایع زیرین ادامه دارد.
به گفته‌ی رودولف دلیلش اینست که آب مایع درون شکاف‌ها توسط نیروهای کشندی که از گرانش کیوان در انسلادوس پدید می‌آید به هم زده می‌شود و انرژی گرمایی آزاد می‌کند. همین گرما جلوی یخ زدن آب‌های درون شکاف‌ها و بسته شدن آنها را می‌گیرد.
آزاد شدن فشار از این شکاف‌ها مانع از پدید آمدن شکاف‌های تازه در دیگر جاهای انسلادوس، از جمله قطب شمال آن می‌شود [در حقیقت قطب شمال شکافی ندارد چون از شانس، شکاف نخست در قطب جنوب پدید آمده و فشار را از قطب شمال برداشته-م]. ولی در همین زمان، آبی که از نخستین شکافِ قطب جنوب [شکاف دومی از سمت چپ] بیرون زده و بالا رفته دوباره و به شکل یخ و برف بر روی لبه‌های آن پایین آمد و آنها را کمی سنگین‌تر کرده. بر پایه‌ی برآورد دانشمندان، این باعث شده ورقه‌ی یخی به اندازه‌ای خم شود که شکاف‌های همراستای دیگر در فاصله‌ی حدود ۳۲ کیلومتری پدید بیاید [روندی آبشاری].
رودولف می‌گوید: «مدل ما فاصله‌های منظم شکاف‌ها را توضیح می‌دهد.»
 |
| نقشه‌ی منطقه‌ی فعال قطب جنوب انسلادوس. خط سرخ مسیر گذر فضاپیمای کاسینی در نزدیک‌ترین گذرش از کنار انسلادوس را نشان می‌دهد. رگه‌های آبی‌رنگ همان نوارهای ببری هستند و دایره‌ها و بعلاوه‌ها هم جای آبفشان‌ها را نشان می‌دهند. |
ولی چرا چنین چیزی تنها در انسلادوس، و نه هیچ ماه یخی و اقیانوسی دیگری -از جمله گانیمد، اروپا، تیتان و ...- رخ داده؟ همه چیز زیر سرِ "اندازه"ی آنها است. ماه‌های بزرگ‌تر گرانش نیرومندتری دارند که باعث می‌شود شکاف‌هایی که در اثر برهم‌کنش‌های کشندی در آنها پدید آمده تا ژرفای آنها باز نشوند [و به آب‌های زیرینش نرسند]. از همین رو انسلادوس تنها ماه یخی شناخته شده‌ایست که چنین شکاف‌هایی در آن می‌تواند پدید بیاید.
این پژوهش بر پایه‌ی داده‌های فضاپیمای کاسینی ناسا انجام شده. گزارش آن را می‌توانید در نشریه‌ی نیچر آسترونومی بخوانید.
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
Saturn - moon - Enceladus - tiger stripes - Solar System - Max Rudolph - University of California - Davis - Douglas Hemingway - Carnegie Institution for Science - Washington D.C. - Michael Manga - UC Berkeley - tidal force - NASA - ESA - Cassini
منبع: sciencedaily
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر