قد يكون للجزر السحرية العائمة التابعة لأكبر أقمار زحل، تيتان، تفسير علمي أخيرًا. ويعتقد العلماء أنها كتل من الثلوج تشبه الأنهار الجليدية على شكل قرص العسل.
تم رصد هذه الجزر لأول مرة في عام 2014 بواسطة المركبة الفضائية كاسيني-هويجنز أثناء نظرها عبر الضباب البرتقالي المحيط بتيتان، وهو قمر أكبر من كوكب عطارد. ظهرت الجزر على شكل نقاط مضيئة متحركة على قمر زحل فوق بحيرات الميثان السائل والإيثان، مما جعل العلماء يكافحون من أجل تفسير. ولم يتمكن أحد من معرفة كيف يمكن أن تظهر هذه الكتل سريعة الزوال، ثم تختفي ببساطة، من ملاحظة إلى أخرى.
ومع ذلك، تشير الأبحاث الجديدة التي أجراها Xinting Yu، الأستاذ المساعد في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة تكساس سان أنطونيو، إلى أن هذه الجزر السحرية هي في الواقع قطع عائمة من المواد الصلبة العضوية المجمدة المسامية في شكل لا يختلف عن شكل قرص العسل أو الجبن السويسري. ومن المفترض أن المواد الصلبة تتراكم بعد تساقط الثلوج من سماء تيتان.
وقال يو في بيان: “أردت التحقق مما إذا كانت الجزر السحرية يمكن أن تكون في الواقع مواد عضوية تطفو على السطح، مثل الخفاف الذي يمكن أن يطفو على الماء هنا على الأرض قبل أن يغرق في النهاية”.
متعلق ب: قالت ناسا إن مهمة Dragonfly التي تعمل بالطاقة النووية إلى قمر زحل تيتان تأخرت حتى عام 2028
جزر تيتان السحرية حقيقية بعد كل شيء
تم تقسيم النظريات التي تم تطويرها لشرح جزر تيتان السحرية إلى فئتين تقريبيتين. فمن ناحية، هناك من يشير إلى أن الجزر شبيهة بالشبح؛ ومن ناحية أخرى، هناك من يقول إنها يجب أن تكون أجسادًا مادية حقيقية.
في فئة الشبح، هناك اقتراحات بأن الجزر يمكن أن تكون ناجمة عن موجات في بحيرات الميثان أو الإيثان الموجودة على القمر، أو ربما حتى عن طريق سلاسل من الفقاعات المرتبطة بالمواد الغازية الموجودة أسفل هذه الأجسام السائلة.
لكن يو اكتشفت الطبيعة غير الوهمية لجزر تيتان السحرية عندما قررت إلقاء نظرة فاحصة على كيفية ارتباط الغلاف الجوي للقمر، الذي يزيد سمكه عن الغلاف الجوي للأرض بنسبة 50%، فضلاً عن كونه غنيًا بالميثان والجزيئات العضوية الأخرى، ببحيراته السائلة. والكثبان الرملية الداكنة من المواد العضوية عبر سطحها.
الغلاف الجوي العلوي لتيتان كثيف بالجزيئات العضوية القادرة على التكتل معًا، والتجمد، ثم تساقط الثلوج على سطح القمر وفي الأنهار وبحيرات الميثان والإيثان الهادئة التي تتخلل هذا المشهد الفضائي.
لمعرفة ما إذا كان هذا يمكن أن يفسر الجزر السحرية، كان على الفريق أولاً معرفة ما إذا كانت الجزيئات العضوية المعقدة “ثلج” تيتان ستذوب فورًا بمجرد اصطدامها بالبحيرات والأنهار السائلة. وقرر الباحثون أنه نظرًا لأن هذه الأجسام السائلة معبأة بالفعل أو “مشبعة” بجزيئات عضوية، فلا يمكن أن يحدث هذا الذوبان.
والسؤال التالي الذي أراد يو الإجابة عليه هو: ماذا يحدث لهذه الكتل بمجرد اصطدامها بهذه الأجسام السائلة؟ هل سيغرقون أم يطفوون؟
وقال يو: “لكي نرى الجزر السحرية، لا يمكنها أن تطفو لثانية واحدة ثم تغرق. يجب أن تطفو لبعض الوقت، ولكن ليس للأبد أيضًا”.
للوهلة الأولى، يبدو أن نماذج تيتان تشير إلى الغرق الفوري للمواد الصلبة. سيكون للإيثان والميثان في المناطق السائلة على سطح تيتان توتر سطحي منخفض، وستكون المواد الصلبة المجمدة عالية الكثافة. وهذا يعني أن هذه المواد المجمدة لن تطفو لفترة كافية ليتم الخلط بينها وبين جزر سحرية أو غير ذلك.
ومع ذلك، يقول الفريق، إن هناك آلية من شأنها أن تسمح لهذه الثلوج بالطفو على بحيرات الميثان أو الإيثان السائلة.
إذا كانت كتل الثلج كبيرة بما فيه الكفاية ومسامية مثل الجبن السويسري، فإن الثقوب والأنابيب المجوفة ستسمح لها بالطفو حتى يتسرب الميثان أو الإيثان إلى داخلها، مما يملأ الفراغات ويؤدي إلى غرقها.
اقترح النموذج الذي طورته يو وزملاؤها أن كتل الثلج الفردية ستكون صغيرة جدًا بحيث لا تسمح بحدوث ذلك، ولكن إذا تجمع ما يكفي من هذا الثلج معًا على شواطئ بحيرة تيتان، يمكن أن تنكسر قطع كبيرة وتتساقط وتطفو على غاز الميثان. بحيرات الإيثين.
وهذا مشابه لكيفية انفصال صفائح الجليد عن الأنهار الجليدية على الأرض وتطفو في البحار، وهي عملية تسمى “الولادة”.
قصص ذات الصلة:
—يبدو قمر زحل الغريب، تيتان، مشابهًا إلى حد ما للأرض، وقد يعرف العلماء أخيرًا السبب
– قد يخبز تيتان، أكبر أقمار زحل، غلافه الجوي الخاص
—منظر جيمس ويب من التلسكوب الفضائي لأغرب أقمار زحل، تيتان، يثير إعجاب العلماء
قدمت يو وزملاؤها الباحثون أيضًا تفسيرًا لغزًا آخر على تيتان: لماذا تكون أجسامه من السوائل هادئة جدًا مع موجات لا يزيد حجمها عن بضعة ملليمترات.
وقد قررت هي وفريقها أن السبب في ذلك هو أن أسطح هذه الأجسام السائلة مغطاة بطبقة عائمة دقيقة من المواد الصلبة المجمدة مما يمنحها النعومة.
نُشر بحث الفريق يوم الخميس (4 يناير) في مجلة Geophysical Research Letters.