إنسيلادوس مغطى بطبقة سميكة من الثلج


قمر زحل إنسيلادوس محاط بطبقة سميكة من الثلج. يقترح بحث جديد أنه في بعض الأماكن ، يصل عمق المادة الناعمة إلى 700 متر.

تقول عالمة الكواكب إميلي مارتن: “إنها مثل بوفالو ، لكنها أسوأ” ، في إشارة إلى المدينة المشهورة بالثلوج في نيويورك. يشير عمق الثلج إلى عمود إنسيلادوس الدراماتيكي ربما كان أكثر نشاطًا في الماضي، تقرير مارتن وزملاؤه في 1 مارس إيكاروس.

كان علماء الكواكب مفتونين بالسخانات الموجودة في إنسيلادوس ، المكونة من بخار الماء و مكونات أخرى، منذ أن رصدتها المركبة الفضائية كاسيني في عام 2005 (SN: 12/16/22). ربما يأتي الرذاذ من محيط مالح تحت قشرة جليدية.

يذهب بعض من تلك المياه إلى تشكل إحدى حلقات زحل (SN: 5/2/06). يقول مارتن إن معظمها يسقط مرة أخرى على سطح القمر مثل الثلج. إن فهم خصائص هذا الثلج – سمكه ومدى كثافته وصغر حجمه – يمكن أن يساعد في الكشف عن تاريخ إنسيلادوس ، ووضع الأساس لمهمات مستقبلية لهذا القمر.

يقول مارتن ، من المتحف الوطني للطيران والفضاء في واشنطن العاصمة: “إذا كنت ستهبط بإنسان آلي هناك ، فأنت بحاجة إلى فهم ما سيهبط فيه”

لمعرفة مدى كثافة ثلوج إنسيلادوس ، نظر مارتن وزملاؤه إلى الأرض – على وجه التحديد ، أيسلندا. تستضيف الدولة الجزيرة ميزات جيولوجية تسمى سلاسل الحفرة، وهي عبارة عن خطوط من البثور في الأرض تتشكل عند تصريف الركام السائب مثل الصخور أو الجليد أو الثلج في صدع تحته (SN: 10/23/18). تظهر ميزات مماثلة في جميع أنحاء النظام الشمسي ، بما في ذلك إنسيلادوس.

شخص يسير بالقرب من سلسلة الحفر في أيسلندا.
ساعدت سلسلة الحفر في آيسلندا ، مثل تلك الموضحة هنا ، عالمة الكواكب إميلي مارتن وزملائها على التحقق من قدرتهم على قياس عمق الحفر على إنسيلادوس. التقط مارتن هذه الصورة خلال رحلة ميدانية.إي مارتن

اقترح العمل السابق طريقة لاستخدام الهندسة والزاوية التي يضرب بها ضوء الشمس السطح لقياس عمق الحفر. يمكن أن يكشف هذا القياس بعد ذلك عن عمق المادة التي تستقر فيها الحفر أسابيع قليلة من العمل الميداني في أيسلندا في عامي 2017 و 2018 أقنعت مارتن وزملائها أن نفس التقنية ستعمل على إنسيلادوس.

باستخدام صور كاسيني ، وجد مارتن وزملاؤه أن سمك الثلج يختلف عبر سطح إنسيلادوس. يبلغ عمقها مئات الأمتار في معظم الأماكن وعمقها 700 متر.

يقول مارتن إنه من الصعب تخيل كيف وصل كل هذا الثلج إلى هناك. إذا كان رذاذ العمود دائمًا على ما هو عليه اليوم ، فسيستغرق الأمر 4.5 مليار سنة – عمر النظام الشمسي بأكمله – لإيداع هذا القدر من الثلج على السطح. حتى مع ذلك ، يجب أن يكون الثلج رقيقًا بشكل خاص.

يقول مارتن إنه من غير المحتمل أن يكون العمود قد اشتغل في اللحظة التي تشكل فيها القمر ولم يتغير أبدًا. وحتى لو حدث ذلك ، فإن طبقات الثلج اللاحقة كانت ستضغط على الطبقات السابقة ، مما يؤدي إلى ضغط الطبقة بأكملها وجعلها أقل عمقًا مما هي عليه اليوم.

يقول مارتن: “هذا يجعلني أعتقد أنه ليس لدينا 4.5 مليار سنة للقيام بذلك”. بدلاً من ذلك ، ربما كان العمود أكثر نشاطًا في الماضي. “نحن بحاجة إلى القيام بذلك في إطار زمني أقصر بكثير. تحتاج إلى رفع مستوى الصوت على العمود “.

كانت هذه التقنية ذكية ، كما تقول عالمة الكواكب شانون ماكنزي من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل بولاية ماريلاند. وبدون وجود رواد فضاء أو رواد فضاء على الأرض ، لا توجد طريقة لالتقاط الثلج ومعرفة المسافة التي تصل إلى أسفل. “بدلاً من ذلك ، يستخدم المؤلفون الجيولوجيا بذكاء شديد ليكونوا مركباتهم الجوالة ، ليكونوا معاولهم.”

لم تشارك ماكنزي في العمل الجديد ، لكنها قادت دراسة مفهوم المهمة لمركبة مدارية ومركبة هبوط يمكنها أن تزور إنسيلادوس يومًا ما. كان أحد الأسئلة الرئيسية في تلك الدراسة هو أين يمكن لمركبة الهبوط أن تهبط بأمان. “مفتاح تلك المناقشات كان ، ماذا نتوقع أن يكون السطح؟” تقول. يمكن أن تساعد الورقة الجديدة في “تحديد الأماكن الرقيقة جدًا بحيث لا يمكن الهبوط فيها”.



المصدر