اروپا، ماه مشتری در شب هم می‌درخشد!
* دانشمندان در پژوهشی تازه محیط اروپا، ماه سیاره‌ی مشتری را در آزمایشگاه بازآفریده و پی برده‌اند که این ماه یخی می‌درخشد، حتی در سمت شبش. این اثر چیزی فراتر از یک پدیده‌ی دیداری جالب است.
اروپا، ماه اقیانوسی مشتری همچنان که به گرد این سیاره می‌گردد، زیر بمباران بی‌امانِ پرتوها هم پایداری می‌کند. مشتری روز و شب سطح اروپا را با الکترون‌ها و ذرات دیگر بمباران کرده و غرق در پرتوهای پرانرژی می‌کند. ولی این ذرات با برخورد به سطح اروپا می‌توانند کاری جادویی هم انجام دهند: اروپا را در تاریکی به تابش بیندازند.
 |
| در این برداشت هنری می‌بینیم که چگونه سطح یخی اروپا، ماه سیاره‌ی مشتری می‌تواند در سمت شب، که رو به خورشید نیست بدرخشد. گوناگونی‌ها در شدت و رنگِ این تابش می‌تواند نمایانگر اطلاعاتی درباره‌ی همنهش (ترکیب) یخ در سطح اروپا باشد |
در این پژوهش که توسط دانشمندان در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (جی‌پی‌ال) انجام شده برای نخستین بار جزییاتی درباره‌ی ویژگی‌های احتمالی این تابش، و این که چه چیزهایی را می‌تواند درباره‌ی همنهش یخ‌های سطح اروپا آشکار کند نشان داده شده. ترکیب‌های نمکی گوناگون دارای واکنش‌های گوناگونی در برابر پرتوها هستند و درخشش ویژه‌ی خود را می‌گسیلند. این تابش بسته به نوع ماده‌ای که آن را می‌تاباند، از چشم انسان گاهی اندکی سبز دیده می‌شود و گاهی اندکی آبی یا سفید با درجه‌های متغیری از درخشش.
دانشمندان با بهره از یک طیف‌سنج نور را به طول موج‌های گوناگون بخش کردند و "شناسه‌ها" یا طیف‌های خاص را به همنهش‌های گوناگونِ یخ ربط دادند. بیشتر رصدهایی که با بهره از طیف‌سنج روی یک ماه مانند اروپا انجام شده از بازتاب نور خورشید روی سمت روز ماه بهره می‌گیرند، ولی این نتایج تازه چهره‌ی احتمالی اروپا در تاریکی را نشان می‌دهند.
مورتی گودیپاتی، نویسنده‌ی اصلی این پژوهش از جی‌پی‌ال می‌گوید: «ما توانستیم پیش‌بینی کنیم که این تابش یخ در سمت شب می‌تواند آگاهی‌های دیگری درباره‌ی همنهش سطح اروپا بدهد. گوناگونی‌های این همنهش می‌تواند سرنخ‌هایی درباره‌ی این که اروپا شرایط مناسب زندگی دارد یا نه به ما بدهد»
این بدین دلیلست که اروپا اقیانوس سرتاسری بزرگی در دلش دارد که می‌تواند از پوسته‌ی یخی و کلفت این ماه به روی سطحش تراوش کند. دانشمندان با بررسی سطح می‌توانند چیزهای بیشتری درباره‌ی آنچه زیرش است بیاموزند.
دانشمندان از رصدهای پیشین پی برده بودند که سطح اروپا می‌تواند از آمیزه‌ی یخ و نمک‌های شناخته شده روی زمین، مانند سولفات منیزیم (نمک اپسوم) و کلرید سدیم (نمک خوراکی) ساخته شده باشد. پژوهش تازه نشان می‌دهد که آمیختن این نمک‌ها با یخ آب در شرایطِ اروپا-مانند، و پرتو افکندن روی آنها باعث یک درخشش می‌شود.
این چندان جای شگفتی نداشت. تصورِ تابش از سطحی که بر آن پرتو افکنده شده آسان است. دانشمندان می‌دانند که این تابش دستاورد نفوذ الکترون‌های پرانرژی به سطح و برانگیختن مولکول‌های زیر سطح است. هنگامی که این مولکول‌ها به حالت پایدار برمی‌گردند، انرژی اضافه را به شکل نور دیدنی (مریی) آزاد می‌کنند.
برایانا هندرسون از جی پی‌ال می‌گوید: «ولی هرگز دیدنِ چیزی که در پایان کار دیدیم را تصور نمی‌کردیم. هنگامی که یخ‌هایی با همنهش متفاوت را آزمایش کردیم، تابش هم دیگرگون شد. و ما همگی مدتی به آن خیره شدیم و سپس گفتیم "این تازه است، نه؟ این قطعا یک تابش متفاوت است؟" برای همین یک طیف‌سنج را رو به آن گرفتیم و دیدیم که هر نوع یخ دارای طیفی متفاوت بود.»
گروه دانشمندان جی‌پی‌ال برای بررسی یک نمونه‌ی آزمایشگاهیِ سطح اروپا دستگاه ویژه‌ای را ساختند به نام "اتاقک یخ برای آزمایش محیط الکترون‌های پرانرژی و تابشی اروپا" (آیس-هارت، ICE-HEART). آنها آیس-هارت را به "تاسیسات باریکه‌ی الکترون پرانرژی" در گیترزبرگ مریلند بردند و آزمایش‌هایی را با پژوهشی به کلی متفاوت که در ذهن داشتند آغاز کردند: دیدن این که مواد آلی زیر یخ‌های اروپا چه واکنشی نسبت به تابش پرتوها نشان می‌دهند.
آنها انتظار نداشتند که تغییرات در خود تابش را وابسته به همنهش‌های گوناگون یخ ببینند. به گفته‌ی پژوهشگران، این کشفی بادآورد بود. فرد بیتمن، نویسنده‌ی دیگر این پژوهش می‌گوید: «دیدن آب‌نمک کلرید سدیم با سطح بسیار پایین‌تری از تابش همان لحظه‌ی "آها" بود که مسیر پژوهش را تغییر داد.»
دیده شدن یک ماه (قمر) در یک آسمان تاریک چیز چندان نامعمولی به نظر نمی‌رسد؛ ما ماه خودمان را به دلیل این که نور آفتاب را بازمی‌تاباند می‌بینیم. ولی به گفته‌ی دانشمندان، تابش اروپا دستاورد سازوکاری به کلی متفاوت است. تصور کنید ماه پیوسته بدرخشد، حتی در سمت شبش، سمتی که رو به خورشید نیست.
گودیپاتی می‌گوید: «اگر اروپا زیر این پرتوها نبود، آن را مانند ماه خودمان می‌دیدیم- تیره در سمت سایه‌دار. ولی چون دارد توسط پرتوهای مشتری بمباران می‌شود، در تاریکی هم می‌درخشد.»
فضاپیمای "اروپا کلیپر" ناسا که در نیمه‌های دهه‌ی ۲۰۲۰ راهی فضا خواهد شد، همچنان که در مدار مشتری خواهد گشت، چندین بار هم از کنار اروپا خواهد گذشت و به رصد سطح این ماه خواهد پرداخت. دانشمندانِ این ماموریت به بررسی یافته‌های این پژوهش تازه نیز می‌پردازند تا به ارزیابی این بپردازند که آیا این تابش‌ها با دستگاه‌های علمی اروپا کلیپر هم دیده خواهند شد یا نه. این امکان هست که داده‌های این فضاپیما بتواند با سنجش‌های این پژوهش تازه در شناسایی ترکیب‌های نمکی روی سطح این ماه سازگار باشد یا چیستیِ آنها را دقیق‌تر کند.
گزارش این دانشمندان در شماره‌ی ۹ نوامبر نشریه‌ی نیچر آسترونومی منتشر شده است.
--------------------------------------------
تلگرام، توییتر، و اینستاگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
instagram.com/1star.7sky
واژه‌نامه:
منبع: nasa
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر