في وقت سابق من هذا العام، اكتشف الباحثون أن محيطًا سائلًا شاسعًا يكمن تحت القشرة الجليدية لقمر زحل الصغير ميماس. الآن ربما اكتشف نفس الفريق كيف تم إنشاؤه.
تشير الأبحاث الجديدة إلى أنه عندما أصبح مدار ميماس حول زحل أقل تسطيحًا، أو أقل “انحرافًا” بسبب جاذبية الكوكب الحلقي، ذابت قشرته الجليدية ورققت. وهذا من شأنه أن يخلق محيطًا شاسعًا منذ ما بين 2 مليون إلى 25 مليون سنة، مما يجعل هذا البحر الجوفي صغيرًا نسبيًا بالنسبة لميزة النظام الشمسي.
لقد أعاد القمر الصغير بالفعل تعريف ما يمكن أن تكون عليه عوالم المحيطات، لأنه لم يكن من المتوقع أن تستضيف أقمار بهذا الحجم الصغير محيطات تحت السطح. هذا الاكتشاف السابق والكشف الجديد عن كيفية نشوء هذا المحيط يمكن أن يؤثر في نهاية المطاف على بحثنا عن الحياة في مكان آخر في النظام الشمسي.
متعلق ب: قد يكون لدى قمر “نجم الموت” التابع لكوكب زحل، ميماس، محيط لم يعتقد العلماء قط بإمكانية وجوده
“في عملنا السابق، وجدنا أنه لكي يكون ميماس عالمًا محيطيًا اليوم، لا بد أنه كان يمتلك قشرة جليدية أكثر سمكًا في الماضي. ولكن نظرًا لأن انحراف ميماس كان من الممكن أن يكون أعلى في الماضي، فإن الطريق للخروج من وقال قائد الفريق وكبير العلماء في معهد علوم الكواكب ماثيو إي ووكر في بيان: “كان الجليد السميك إلى الجليد الرقيق أقل وضوحًا”.
“في هذا العمل، أظهرنا أن هناك مسارًا لتراجع القشرة الجليدية حاليًا، حتى مع انخفاض الانحراف المركزي بسبب تسخين المد والجزر. ومع ذلك، يجب أن يكون المحيط صغيرًا جدًا، من الناحية الجيولوجية.”
قمر صغير مع محيط كبير
يُلقب ميماس بـ “نجم الموت” بسبب فوهة هيرشل، التي تعطي القمر مظهرًا يشبه محطة الفضاء الإمبراطورية بحجم القمر في حرب النجوم. تم إنشاء هذه الندبة الهائلة عندما ضرب ميماس منذ حوالي 4.1 مليار سنة.
يبلغ قطر ميماس حوالي 148 ميلاً (400 كيلومترًا)، مما يجعله صغيرًا جدًا مقارنة بقطر قمر الأرض البالغ 2159 ميلًا (3475 كيلومترًا).
يقدر موقع محيط ميماس بحوالي 12 إلى 18 ميلاً (20 إلى 30 كيلومترًا) تحت سطح القشرة الجليدية لقمر زحل هذا. يقدر الغلاف المائي الخارجي لميماس، والذي يتكون من الجليد والماء، بعمق 43 ميلاً (70 كيلومترًا)، ويقدر عمق محيط القمر بـ 25 ميلًا إلى 28 ميلًا (40 إلى 45 كيلومترًا). وهذا يعني أن المحيطات تمثل ما يصل إلى نصف حجم ميماس.
ألقى هذا البحث الجديد ضوءًا جديدًا على العملية التي ربما تكون قد خلقت هذه البحار الشاسعة تحت السطح والمعروفة باسم تسخين المد والجزر. يحدث هذا عندما يتشوه أو يتمدد جسم مثل القمر بسبب التغيرات في قوى الجاذبية التي يواجهها في مدار بيضاوي أو بيضاوي الشكل.
وقال ووكر: “إن الانحراف المركزي يقود تسخين المد والجزر. وفي الوقت الحالي، فهو مرتفع جدًا مقارنة بأقمار المحيط النشطة الأخرى، مثل إنسيلادوس المجاور”. “نعتقد أن تسخين المد والجزر هو مصدر الحرارة المسؤول عن ترقق القشرة حاليًا.”
وأضاف ووكر أن المشكلة هنا هي أن تسخين المد والجزر ليس طاقة مجانية، بمعنى أنه عندما يذوب قشرة ميماس، فإن تسخين المد والجزر يسحب الطاقة من مدار القمر حول زحل. وقال ووكر إن هذا سيؤدي إلى تقليل الانحراف المداري بشكل أكبر حتى يصبح مدار ميماس دائريًا في النهاية ويتم إيقاف العملية برمتها إلى الأبد.
يتم قياس الانحراف المداري بقيم تتراوح من 0 إلى 1، حيث يمثل 0 دائرة كاملة ويمثل 1 قطعًا مكافئًا. أي قيمة بين هذا هو القطع الناقص. ويقدر الفريق أن بداية ذوبان الجليد يجب أن تكون قد بدأت عندما كان الانحراف المداري لميماس يبلغ حوالي ضعفي إلى ثلاثة أضعاف قيمته اليوم.
يمثل هذا آخر 10 ملايين سنة من تاريخ ميماس ويمثل تطورًا يتوافق مع الجيولوجيا التي نراها على قمر زحل اليوم.
وقال ووكر: “بشكل عام، عندما نفكر في عوالم المحيطات، لا نرى الكثير من الحفر لأن البيئة عادت إلى الظهور وتنتهي بمحوها، مثل يوروبا أو القطب الجنوبي لإنسيلادوس”. “يتطلب الشكل والذروة المركزية والجزء الداخلي غير المتقطع لفوهة هيرشل أن الصدفة كانت أكثر سمكًا في الماضي عندما تشكل هيرشل.”
وأضاف أنه للحصول على شكل الحفرة الذي تمت ملاحظته على ميماس، يجب أن يكون سمك قشرة قمر زحل لا يقل عن 34 ميلاً (55 كيلومترًا) عندما اصطدم بالجسم الذي أنشأ حفرة هيرشل.
وقال ووكر: “يمكن أن توفر الحفر أدلة حول وجود المحيط وسمك القشرة الجليدية من خلال شكلها – مثل النسبة بين قطر الحفرة وعمقها ووجود قمة مركزية”.
قصص ذات الصلة:
– يقول العلماء إن علامات إطلاق الحياة من قمر زحل إنسيلادوس يمكن اكتشافها بواسطة المركبات الفضائية
تشير دراسة إلى أن غاز الميثان الموجود في عمود إنسيلادوس، قمر زحل، يمكن أن يكون علامة على وجود حياة غريبة
— زحل: كل ما تريد معرفته عن الكوكب السادس من الشمس
وأضاف ووكر أنه من أجل مطابقة الانحراف المركزي الحالي لمدار ميماس وقيود السماكة المستندة إلى التذبذب الطفيف، أو “الميزان” في دورانه، فإنهم يعتقدون أن عملية ولادة المحيط بأكملها يجب أن تبدأ بما لا يزيد عن 25 مليونًا تقريبًا. سنين مضت.
“بعبارة أخرى، نعتقد أن ميماس كان متجمدًا تمامًا حتى ما بين 10 إلى 25 مليون سنة مضت، وعند هذه النقطة بدأت قشرته الجليدية في الذوبان. وخلص ووكر إلى أن ما تغير لبدء عصر الذوبان لا يزال قيد التحقيق”. “ربما نشهد ميماس في وقت مثير للاهتمام بشكل خاص.”
يظهر بحث الفريق في مجلة Planetary Science Letters.