كشفت دراسة جديدة أن الاصطدام بين قمرين جليديين قديمين، ربما كانا يدوران حول زحل، قد يكون قد أدى إلى ظهور النظام الحلقي الشهير للكوكب.
زحل من المحتمل أن يكون الكوكب الأكثر لفتًا للانتباه في العالم النظام الشمسي، ولكنها قد تكون أيضًا واحدة من أكثر الأشياء المحيرة للعقل. محاط بسلسلة من سبع حلقات متحدة المركز ويدور حوله جيش مكون من 245 قمرًا عملاق الغاز، والثاني في الحجم فقط كوكب المشتريلقد حير علماء الفلك لعدة قرون.
ربما وجدت دراسة جديدة إجابة لأحد ألغاز كوكب زحل، ألا وهو أصل حلقاته. واستخدمت الدراسة، التي اعتمدت على العشرات من عمليات المحاكاة الحاسوبية، البيانات التي جمعتها وكالة ناسا مهمة كاسيني التي دارت حول زحل لمدة 13 عامًا بين عامي 2004 و2017. وعثر المسبار على المادة التي تشكل الحلقات، والتي رصدها لأول مرة بواسطة جاليليو جاليلي في عام 1610، يتكون من أجزاء جليدية نقية جدًا وغير ملوثة بالغبار. تشير نتائج كاسيني إلى أن حلقات زحل المميزة يجب أن تكون حديثة إلى حد ما، حيث يبلغ عمرها بضعة ملايين من السنين فقط، وأنه بالنسبة لغالبية تاريخ النظام الشمسي الذي يبلغ 4.5 مليار سنة، بدا زحل الشهير أكثر رتابة بكثير.
متعلق ب: يمتلك قمر زحل إنسيلادوس جميع مقومات الحياة في محيطاته الجليدية. لكن هل الحياة هناك؟
وتكهن الباحثون الذين أجروا الدراسة الجديدة، وهم فريق يتكون من خبراء من وكالة ناسا وجامعة دورهام في المملكة المتحدة، بأن الحلقات ربما تكونت من اصطدام حديث نسبياً بين قمرين جليديين قديمين. واستخدموا أجهزة كمبيوتر عملاقة قوية لمحاكاة ما يقرب من 200 سيناريو لمثل هذا الاصطدام.
وكشفت النتائج أن اصطدامًا بين قمرين بحجم قمري زحل الحاليين ديون وريا (اللذان يبلغ قطرهما ثلث وأقل بقليل من نصف قطر) قمر الارض القطر على التوالي)، يمكن أن يفسر وجود تلك الحلقات.
“لقد اختبرنا فرضية التكوين الحديث لحلقات زحل ووجدنا أن تأثير الأقمار الجليدية قادر على إرسال ما يكفي من المواد بالقرب من زحل لتشكيل الحلقات التي نراها الآن،” قال فنسنت إيكي، الأستاذ المشارك في قسم الفيزياء / معهد علم الكونيات الحسابي بجامعة دورهام، قال في أ إفادة.
على الرغم من أن الحلقات مصنوعة تقريبًا من الجليد، إلا أن العلماء يعتقدون أن أقمار زحل الجليدية لها نوى صخرية. وأكدت عمليات المحاكاة أن الشظايا الجليدية والقطع الصخرية سوف تتناثر بطرق مختلفة بعد الاصطدام، مما يسمح للصخور بالتجمع لتكوين أقمار جديدة بينما سيتشتت الجليد في مدارات أقرب إلى سطح زحل.
يمكن أن تتشكل الحلقات فقط حول الأجرام السماوية الواقعة ضمن حد روش، وهو الحد الذي تكون فيه جاذبية المادة التي تدور حولها أضعف من قوى المد والجزر للجسم الذي يدور حوله.
تظهر عمليات المحاكاة أن العديد من الاصطدامات الافتراضية ستضخ الكثير من الجليد إلى ارتفاعات منخفضة بينما تتجمع الصخور معًا في مدارات أعلى.
قصص ذات الصلة:
– تشير الدراسة إلى أن اكتشاف الحياة على قمر زحل إنسيلادوس سيتطلب 100 رحلة طيران عبر عمود السخان الخاص به
– يطلق قمر زحل إنسيلادوس عمودًا من الماء يبلغ ارتفاعه 6000 ميل. هل يمكن أن تكون الحياة كامنة تحت قشرتها الجليدية؟
— إذا أردنا العثور على حياة على قمر زحل إنسيلادوس، علينا استبعاد المتنقلين على الأرض
وقال إيكي: “يؤدي هذا السيناريو بطبيعة الحال إلى حلقات غنية بالجليد، لأنه عندما تصطدم الأقمار السلفية ببعضها البعض، فإن الصخور الموجودة في قلب الأجسام المتصادمة تكون متناثرة على نطاق أقل من الجليد المغطي لها”.
تحظى أقمار زحل المغطاة بالجليد باهتمام كبير من العلماء، مثل بعضها، مثل الأقمار الصغيرة إنسيلادوسقد تؤوي الظروف الملائمة لنشوء الحياة. لا يزال هناك الكثير مما لا يعرفه العلماء عن زحل وماضيه، وما نتائج الدراسة إلا خطوة صغيرة نحو حل ألغاز الكوكب.
الدراسة تم نشره في مجلة الفيزياء الفلكية في 27 سبتمبر.