عمق واقعی دریای عظیم قمر تایتان زحل مشخص شد

در پژوهشی تازه دانشمندان دریافتند که عمق بزرگترین دریای تایتان، قمر زحل، بسیار بیش از برآوردهای قبلی و فراتر از ۳۰۰ متر است. یافته‌ای که می‌تواند در درک بهتر از این سیاره و توسعه‌ی مأموریت‌های آینده، کمک‌کننده باشد.

با وجود گذشت بیش از سه سال از پایان مأموریت کاسینی ناسا، اطلاعات علمی ارزشمند این کاوشگر زحل همچنان نتایج تازه‌ای به همراه دارد. داده‌های یکی از آخرین پروازهای این فضاپیما به تایتان، قمر بزرگ و مرموز زحل، نشان می‌دهد که یک دریاچه‌ی عظیم به نام «دریای کراکن» (Kraken Mare) با ۳۰۰ متر عمق در سطح این قمر وجود دارد. ژرفایی که تقریبا معادل ارتفاع ساختمان کرایسلر در شهر نیویورک است. در واقع، این دریاچه به اندازه‌ای عمیق است که رادار کاسینی نمی‌توانسته تا انتهای آن را کاوش کند.

در سال ۲۰۱۴ اطلاعات اولیه از این گذر سریع نشان می‌داد که دریای کراکن حداقل ۳۵ متر عمق دارد. اما نتایج تازه منتشر شده حاکی از آن است که این دریاچه تقریبا ۱۰ برابر عمیق‌تر از برآورد اولیه است. با شناخت عمق و ترکیب دریای کراکن در تایتان، به تدریج اطلاعات بیشتری درباره‌ی ساختار شیمیایی این قمر زحل، که غنی از اتان و متان موجود در حوضچه‌ها، دریاچه‌ها و رودخانه‌های سطح آن است، به‌دست می‌آید. اهمیت دریاچه‌ی کراکن به‌ویژه از ابعاد زیاد آن ناشی می‌شود، به طوری که اگر بر روی زمین بود همه‌ی پنج دریاچه‌ی بزرگ آمریکای شمالی را پوشش می‌داد.

«والریو پوگیالی» (Valerio Poggiali) نویسنده‌ی اصلی پژوهش تازه از مرکز اخترفیزیک و علوم سیاره‌ای دانشگاه کرنل گفت: «دریای کراکن حاوی حدود ۸۰ درصد مایعات سطح این قمر است.» در حالی که ساختار شیمیایی تایتان در مقایسه با زمین ناشناخته است، اما جغرافیای این قمر مانند مناطق باتلاقی یا غنی از دریاچه در سیاره‌ی ماست. تایتان همچنین تنها قمر شناخته شده در منظومه‌ی شمسی است که جو غلیظی اغلب متشکل از گاز نیتروژن دارد و قابل مقایسه با جو زمین با نیتروژن و اکسیژن است.

طرحی گرافیکی از کاسینی بر فراز حلقه‌های زحل

طرحی گرافیکی از کاسینی بر فراز حلقه‌های زحل
Credit: NASA

این موضوع تایتان را از قمرهای بسیار موجود در منظومه‌ی شمسی با اتمسفر متلاطم یا بدون جو (مانند ماه، قمر زمین) و همچنین از قمرهای یخی که سطح اقیانوس‌های آن‌ها با یخ پوشیده شده است، مانند قمر اروپا مشتری یا قمر انسلادوس زحل، متمایز می‌کند. این اطلاعات مربوط به دریای کراکن در پرواز ۱۰۴ پرواز کاسینی به تایتان در تاریخ ۲۱ آگوست ۲۰۱۴ (۳۰ مرداد ۱۳۹۳) و حدود سه سال پیش از پایان عمدی مأموریت کاسینی، جمع‌آوری شد تا حتی از احتمال اندک آلودگی تصادفی سطح این قمر جلوگیری شود.

اما دریای کراکن فقط یکی از دریاچه‌های بررسی‌شده بود. پژوهشگران «دریای لیژیا» (Ligeia Mare) با جزیره‌ای مرموز که به طور منظم آشکار و ناپدید می‌شود و حوضچه‌ی کوچکتری به نام «خلیج‌وار مورای» (Moray Sinus) با عمق تخمینی ۸۵ متر را بررسی کنند. بنابراین کاسینی با ارتفاع‌سنج راداری خود از فاصله‌ی حدود ۹۶۵ کیلومتری سطح قمر زحل را کاوش کرد.

دانشمندان با بررسی مدت زمان بازتاب سیگنال راداری از سطح و کف این دریاچه‌ها و با درنظر گرفتن ترکیب مایع، برای لحاظ کردن میزان جذب انرژی سیگنال راداری، عمق آن‌ها را محاسبه کردند. ترکیب دریای کراکن همراه با عمق آن دانشمندان را شگفت زده کرد. این دریاچه شامل ترکیبی از متان و اتان است که با مدل‌های قبلی که به دلیل مساحت دریا و فاصله از خورشید، اتان را غالب می‌دانستند، متفاوت است. ساختار شیمیایی غیرمنتظره‌ی این دریاچه می‌تواند به دانشمندان برای درک بهتر چرخه‌ی بارش در تایتان کمک کند.

پژوهشگران همچنین امیدوارند که منشأ متان مایع در تایتان را بیابند. با توجه به اینکه تایتان ۱۰ برابر دورتر از خورشید است، تقریبا ۱۰۰ برابر انرژی کمتری نسبت به زمین دریافت می‌کند. با پرتو ضعیف نور خورشید، متان موجود در جو تایتان به اتان تبدیل می‌شود، اما مدل‌های فعلی حاکی از آن است که این قمر تنها در ۱۰ میلیون سال باید کل متان موجود در سطح را طی این چرخه تبدیل کند، مدتی که فقط بخش کوچکی از طول عمر ۴٫۵ میلیارد ساله‌ی منظومه‌ی شمسی است. بنابراین منشأ متان همچنان به طور دقیق مشخص نیست.

مهندسان در حال کار بر روی توسعه‌ی یک زیردریایی هستند که در صورت تأیید ناسا، می‌تواند در دهه‌ی ۲۰۳۰ میلادی برای ورود به دریاچه‌های تایتان ارسال شود. به گفته‌ی پوگیالی داده‌های تازه‌ی تجزیه‌وتحلیل شده از کاسینی می‌تواند به مهندسان برای «کالیبراسیون بهتر ردیاب‌های این زیردریایی و درک جهت جریان‌های دریاچه» کمک کند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از دریاچه‌ای در تایتان، قمر زحل

Credit: NASA/John Glenn Research Center

منبع: Space

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *