سادس قمر لزحل

أظهرت دراسة جديدة أن ضغوط المد والجزر قد تتسبب في حدوث زلازل جليدية مستمرة على سادس أكبر قمر لكوكب زحل إنسيلادوس ، وهو عالم مهم في البحث عن الحياة خارج الأرض.
يشارك:

قصه كامله
أظهرت دراسة جديدة أن ضغوط المد والجزر قد تتسبب في حدوث زلازل جليدية مستمرة على سادس أكبر قمر لكوكب زحل إنسيلادوس ، وهو عالم مهم في البحث عن الحياة خارج الأرض. يمكن أن يكشف الفهم الأفضل للنشاط الزلزالي عن ما يوجد تحت القشرة الجليدية للقمر ويقدم أدلة على صلاحية محيطه للسكن.

يبلغ قطر إنسيلادوس حوالي 500 كيلومتر ومغطى بالكامل تقريبًا بالجليد. يبعد القمر عن الشمس ما يقرب من 10 مرات من الأرض ويعكس سطحه اللامع معظم ضوء الشمس ، مما يجعله شديد البرودة ، ومع ذلك فقد توقع الباحثون منذ فترة طويلة أن الجليد يحوي محيطًا سائلًا تحته.

من المحتمل أن يتعرض القمر لقوى المد والجزر الهائلة التي يسببها زحل وأقمار الكوكب الأخرى الأكبر – على غرار الطريقة التي يتسبب بها قمر الأرض في حدوث المد والجزر على الأرض. تعمل حركات المد والجزر داخل إنسيلادوس على تسخين باطنه ، وتشقق السطح ، وفي بعض الأحيان تضغط السخانات الطويلة من بخار الماء من خلال شقوق ملحوظة تسمى الكسور الشريطية النمرية.

استخدمت الدراسة الجديدة ملاحظات حول الجروف الجليدية في القطب الجنوبي للإشارة إلى أن المد والجزر على القمر إنسيلادوس قد يتسبب أيضًا في حدوث زلازل صغيرة في الجليد عند حدوث شقوق القمر ، مثل الزلازل الجليدية التي لوحظت على الصفائح الجليدية العائمة في القارة القطبية الجنوبية.

قالت كيرا أولسن ، عالمة الجيوفيزياء في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: “[أقمار مثل] هذه أماكن مثيرة لأنها قد تحتوي على حياة”. قالت إنه نظرًا للاعتقاد بأن الحياة قد تطورت لأول مرة في محيطاتنا ، فإن المحيطات السائلة تحت جليد عوالم أخرى يمكن أن تكون مكانًا جيدًا للبحث عن الحياة. قد تحمي القشرة الجليدية للقمر إنسيلادوس أيضًا المياه الموجودة تحتها من الإشعاع ، مما يجعلها صالحة للسكن.

نُشرت الدراسة الجديدة في Journal of Geophysical Research: Planets ، مجلة AGU للبحث في تكوين وتطور الكواكب والأقمار والأجسام في نظامنا الشمسي وما وراءه.

قال أولسن: “لدينا أفكار عن مدى كثافة الجليد ، لكن ليس لدينا مراقبة مباشرة. دراسة الزلازل الجليدية هي وسيلة للحصول على هذه المعلومات”.

المد الداخلي

لمعرفة المزيد حول كيفية تحرك كسور نمر إنسيلادوس ، لجأت أولسن وزملاؤها إلى الرفوف الجليدية العائمة في القارة القطبية الجنوبية باعتبارها أقرب نظير على الأرض لأنواع النشاط التي كانوا يرونها على إنسيلادوس. يمكنهم بعد ذلك استخدام معرفتهم حول كيفية إنتاج بعض السمات السطحية على كوكبنا لنشاط زلزالي لتقدير نوع النشاط الزلزالي الذي يحدث على القمر البعيد.

قام الباحثون بتحليل البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة قياس الزلازل على طول الجرف الجليدي روس في جنوب القارة بين عامي 2014 و 2016 وقارنوها بصور الأقمار الصناعية للمنطقة. لقد أولوا اهتمامًا خاصًا لمقياسين للزلازل وُضعا بجوار صدوع كبيرة على لوح الجليد.

لقد ربطوا النشاط الزلزالي بالإجهاد الذي يحدث على طول هذه الصدوع. حدثت غالبية الزلازل الجليدية على جرف روس الجليدي عندما كانت الصدوع تتفكك ، وهو ما يحدث عندما ينخفض ​​المد والجزر.

ليس لدينا قياسات للنشاط الزلزالي على القمر إنسيلادوس ، لكن أولسن وزملاؤها ابتكروا نماذج تقارن أنواع الكسور التي رأوها على سطح القمر بتلك الموجودة على رصيف روس الجليدي.

أظهرت هذه النماذج أن أكبر قدر من النشاط الزلزالي على القمر إنسيلادوس يتوافق على الأرجح مع المد والجزر. يحدث ذروة النشاط الزلزالي هناك عندما يتجاوز القمر إنسيلادوس 100 درجة عن أقرب اقتراب من زحل خلال مداره. يعمل المحيط تحت الجليد في هذه المرحلة مثل الماء داخل بالون متدفق. تتشكل الكسور الجليدية عند نقاط الضغط الأعلى ، حيث ينفصل البالون.

الزلازل الجليدية ليست ضخمة على طول هذه الشقوق ، حتى في فترات ذروة الإجهاد. يصفها أولسن بأنها أشبه بـ “الكسور والملوثات العضوية الثابتة الصغيرة المستمرة تقريبًا.

قال مارك بانينج ، عالم الأبحاث في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة ، إنه بينما كشفت المركبة الفضائية كاسيني أن القمر نشط جيولوجيًا ، من الصعب معرفة كيف يترجم ذلك إلى نشاط زلزالي. وقال: “تمثل الدراسة حقًا طريقة أساسية للتحقيق في الشكل الذي قد تبدو عليه الزلازل على القمر إنسيلادوس والعوالم الجليدية الأخرى التي يتم تنشيطها تدريجيًا من خلال النظر إلى أفضل النظائر التي يمكن أن نجدها على الأرض”.

قال أولسن إن العلماء يجب أن يهدفوا إلى وضع أجهزة قياس الزلازل في نطاق 10 كيلومترات من هذه الكسور في أي بعثات مستقبلية إلى إنسيلادوس لمعرفة المزيد حول ما يحدث أدناه.

قالت “إنه ليس مكانًا هادئًا بعيدًا عن الطريق ، لكنه مكان جيد للدراسة”.

يمكن بعد ذلك أن تعلمنا المزيد من المعلومات حول النشاط الزلزالي المزيد عن سمك القشرة الجليدية على إنسيلادوس. في الوقت الحالي ، لا توجد بعثات

إلى إنسيلادوس تم التخطيط له ، لكن وكالة الفضاء الأوروبية تخطط لإرسال مهمة JUICE إلى أحد أقمار المشتري الجليدية ، أوروبا.

قال أولسن إنه يمكن بعد ذلك إجراء عمل مماثل على تيتان ، أكبر أقمار زحل ، وهو عالم مغطى أيضًا بالجليد الذي قد يخفي المحيطات السائلة وهو اختيار آخر ممتاز للحياة خارج كوكب الأرض. من المقرر أن تزور مهمة Dragonfly التابعة لناسا تيتان في عام 2036.

قال بانينج: “هذا النوع من العمل هو أحد أفضل الطرق لمحاولة الحصول على فكرة عن السلوكيات التي قد نراها على جسم كوكبي سيكون مكانًا رائعًا للقيام بمزيد من العلم”.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي.