شگفتی‌های تمام نشدنی «انسلادوس»

نویسنده مهمان: علی عابدی:
«انسلادوس»، قمری کوچک اما شگفت‌انگیز است که خارج از حلقه‌های زحل به دور آن می‌چرخد. «ویلیام هرشل» این قمر را در سال ۱۷۸۹ کشف کرد. پیش از گذر کاوشگرهای ویجر ۱ و ۲ از کنار این قمر در طی دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی، اطلاعات بسیار کمی در مورد آن موجود بود. ویجرها پی بردند که قطر این قمر، تنها ۵۰۰ کیلومتر و حدودا معادل یک دهم قطر بزرگترین قمر زحل، تیتان، است. تیتان همچنین دومین قمر بزرگ منظومه شمسی و بزرگ‌تر از سیاره عطارد است. پی بردن ویجر به این مسئله که انسلادوس تقریبا تمام نوری را که از خورشید دریافت می‌کند به طور کامل باز می‌تاباند، یکی از جالب‌ترین کشفیات آنها در مورد این قمر بود. ویجر ۲ همچنین پی برد که علی رغم اندازه‌ی کوچک این قمر، انسلادوس شامل عوارض سطحی گوناگون پیر و جوان است که قسمت پیر سطح آن مملو از گودال های حاصل از برخورد شهاب سنگ‌ها و قسمت جوان، دارای عوارض سطحی دستخوش تغییر شده با عمر حدود ۱۰۰ میلیون سال است.

تصویری از انسلادوس که در آن شکاف‌های روی سطح انسلادوس که با نام «نوارهای ببری» شناخته شده و محل فوران آبفشان‌های این قمر هستند، به وضوح در سمت چپ تصویر قابل مشاهده‌اند.

اما داستان شگفت‌انگیز انسلادوس با گذرهای نزدیک کاوشگر کاسینی ناسا در سال ۲۰۰۵ وارد مرحله‌ی جدیدی شد. کاسینی در سال ۱۹۹۷ به منظور کاوش و بررسی دقیق زحل و مجموعه ی ۶۲ قمر آن به فضا پرتاب شد و پس از رسیدن به زحل، از سال ۲۰۰۴ کاوش بر روی زحل و منظومه‌ی آن را آغاز نمود. تصاویر و اطلاعاتی که کاسینی در آن زمان از انسلادوس به زمین مخابره کرد نشان از آن داشت که از قطب جنوب آن آبفشان‌هایی که حاوی مقادیر بسیار زیاد آب است فوران می کند. این کشف در کنار شواهد حاکی از خروج گرمای درونی از انسلادوس و تعداد بسیار کم دهانه‌ها در قطب جنوب آن عملا نشان از این داشت که سطح این قمر در حال حاظر از نظر زمین شناختی فعال است. این کشف باعث شد تا گذرهای نزدیک دیگری از کنار این قمر برنامه ریزی شود و با تمدید ماموریت کاسینی تا سال ۲۰۱۷ دانشمندان فرصت کافی برای پرده برداشتن از راز یکی از جذاب ترین اعضای منظومه ی شمسی به دست آوردند.

مقایسه‌ای بین اندازه‌ی زمین و انسلادوس

در گذرهای بعدی کاسینی از کنار انسلادوس مشخص شد که احتمالا این آبفشان‌ها از یک دریای عظیم زیر سطحی منشا می‌گیرند. این آبفشان‌ها که از شکاف‌های موجود در پوسته‌ی یخی انسلادوس فوران می‌کنند، می‌توانند از ناحیه‌ای سکونت‌پذیر منشأ گرفته باشند که به طور کاملا استثنایی می‌تواند قابل دسترس باشد.

آبفشان‌هایی در اندازه‌های مختلف در حال فوران از قطب جنوب انسلادوس هستند. در این تصویر حدود ۳۰تای آنها دیده می‌شوند.

کارولین پورکو، یکی از برجسته‌ترین سیاره‌شناسان و راهبر تیم عکسبرداری علمی کاوشگر کاسینی ناسا در این مورد می‌گوید: «بیش از ۹۰ آبفشان در اندازه‌های مختلف از مناطق نزدیک قطب جنوب انسلادوس فوران کرده و بخار آب، ذرات یخی و ترکیبات ارگانیک در محیط اطراف پخش می‌کنند. کاسینی اکنون چندین مرتبه از میان این جت‌ها عبور کرده و طعم آنها را چشیده است! ما کشف کرده‌ایم که در کنار آب و ترکیبات ارگانیک، در ذرات یخی، نمک نیز وجود دارد و میزان شوری آن با اقیانوس‌های زمین یکسان است.»

تصویری که کاسینی از فاصله ی ۶۱۷ هزار کیلومتری انسلادوس گرفته است و در آن آبفشان‌های انسلادوس به وضوح قابل مشاهده است.

آبفشان‌های غنی تنها سرنخ فرخنده در مورد انسلادوس نیستند! اندازه‌گیری‌های دمایی، دماهایی تا ۸۴- سلسیوس (۱۹۰ کلوین) از برخی از شکاف های سطح انسلادوس ثبت کرده است. پورکو در این باره می‌افزاید: «چنانچه تمامی این گرما را در نظر بگیریم ۱۶ گیگاوات گرما از این شکاف ها بیرون می آید.»
او باور دارد که این قمر کوچک با دریای زیر سطحی، ترکیبات آلی و منبع انرژی که دارد می‌تواند میزبان گونه‌ای مشابه از حیات که در چنین شرایطی بر روی زمین وجود دارد، باشد.
اکوسیستم‌هایی که شاید انسلادوس میزبان آنها باشد، می‌تواند مانند آنچه که در اعماق سیاره‌ی ما قرار دارد، باشد. گرمای فراوان و آب مایع در صخره‌های آتشفشانی زیرزمینی در سیاره‌ی ما یافت می شوند. ارگانیسم‌های روی این صخره‌ها زندگی خود را بر پایه‌ی هیدروژن (که در نتیجه‌ی واکنش های بین آب مایع و سنگ‌های داغ تولید می‌شود) و دی اکسید کربن در دسترس و تولید متان که خود بار دیگر به هیدروژن تبدیل می‌شود، بنا کرده‌اند. و نکته‌ی مهم اینجاست که تمامی این مراحل در غیبت کامل نور خورشید و بدون دخالت نور خورشید در یک واکنش انجام می‌شود.

تصویری از نوارهای ببری بر روی انسلادوس که از فاصله ی ۱۷۰۰ کیلومتری آن گرفته شده و یکی از نزدیک‌ترین تصاویر تهیه شده از این قمر به حساب می آید. جزئیاتی به اندازه‌ی یک اتوبوس در این تصویر قابل تفکیک است.

اما آنچه که انسلادوس را استثنایی می کند وضعیت ناحیه ی سکونت‌پذیر آن است که قابل دسترس است.
«مواد درون این ناحیه‌ی سکونت‌پذیر از محل‌هایی فوران می‌کنند که ما می‌توانیم از آنها نمونه‌برداری کنیم. شاید احمقانه به نظر بیاید اما ممکن است بر روی سطح این دنیای کوچک، برف حاوی میکروب ببارد! اگر از من بپرسید به شما می‌گویم که این جالب‌ترین محل برای انجام تحقیقات اختر زیست‌شناسی است. ما حتی نیازمند خراشیدن سطح انسلادوس هم نیستیم. ما می‌توانیم از میان آبفشان‌ها پرواز کرده و از آن نمونه‌برداری کنیم. یا اینکه می‌توانیم بر روی سطح انسلادوس فرود آییم و زبان خود را بیرون در آورده و بعد بگوییم هی نگا! ما آنچه را که به دنبالش آمده بودیم یافتیم!»

دو هفته پیش کاوشگر کاسینی از فاصله ای ۷۴ کیلومتری انسلادوس عبور کرد تا به طور کامل از درون آبفشان‌های این قمر عبور کرده و طیف نگارهای آن، مواد تشکیل دهنده‌ی این آبفشان را مورد بررسی قرار دهند.

منبع گرمایش انسلادوس احتمالا خود زحل است. دانشمندان می‌گویند نیروی جاذبه‌ی زحل باعث می شود که شکل انسلادوس در حین چرخش به دور زحل اندکی تغییر کند. پیچ و خم‌های درون انسلادوس باعث تولید گرما می شود- درست مانند گرمایی که ممکن است شما در حین خم کردن‌های سریع و متوالی یک گیره‌ی کاغذ حس کنید.
اما پیچ و خم‌های کشندی نمی‌تواند عامل تولید این مقدار گرما که از انسلادوس بیرون می‌آید باشد. یک راه برای خلاص شدن از این معما این است که بپنداریم بخشی از گرمایی که اکنون مشاهده می‌کنیم در گذشته تولید و ذخیره شده است.

در این تصویر کاوشگر کاسینی انسلادوس (سمت چپ) در کنار تیتان بزرگترین قمر زحل و یکی دیگر از شگفت‌انگیزترین اقمار آن به چشم می‌خورد.

پورکو باور دارد که شاید مقدار بیضوی بودن مدار انسلادوس در گذشته، بسیار بیشتر از امروز بوده است و به هر مقدار که خروج از مرکز بیشتر بوده است به همان مقدار هم پیچ و خم‌ها و تغییرات درونی و در نتیجه گرمای تولید شده بیشتر بوده است. گرما می‌توانسته با آب کردن بخشی از یخ‌های درونی ذخیره شود.
اکنون که خروج از مرکز مدار انسلادوس کاهش یافته است، گرمایی که حالا از انسلادوس خارج می‌شود، حاصل گرمای تولید شده‌ی کنونی و گرمای ذخیره شده‌ی پیشین است. اما از آنجا که گرمایی که اکنون خارج می‌شود، بیشتر از گرمای تولید شده در گذشته است؛ می‌توان نتیجه گرفت که انسلادوس در مرحله‌ی سرد شدن و بازگشت به یخ است. مدل‌هایی وجود دارد که نشان می‌دهند تمام انسلادوس یخ نخواهد بست و شاید با افزایش دوباره‌ی خروج از مرکز این چرخه بار دیگر آغاز شود.

با این وجود هر عاملی که باعث به وجود آمدن گرما شود، پورکو برای آن یک برنامه ی ساده دارد:
«ما نیاز داریم به انسلادوس باز گردیم و آن را مورد ارزیابی قرار دهیم.»

منبع: + و + و +