هل توجد ينابيع مياه حارة نشطة في القطب الشمالي لإنسيلادوس؟

خمسة مجالات زرقاء وخضراء عليها مساحات ملونة ، على خلفية سوداء مع تعليقات توضيحية نصية.

صور الأشعة تحت الحمراء لقمر كوكب زحل إنسيلادوس كما تراها مركبة كاسيني الفضائية ، التي كانت تدور حول زحل ، وتنسج بين أقماره ، من 2004 إلى 2017. يُظهر تحليل جديد لتاريخ كاسيني أن القطب الشمالي للقمر إنسيلادوس قد يظهر مجددًا برواسب جليدية جديدة. في هذه الصورة الشهيرةشقوق خطوط النمر- التي ينفجر منها الماء في ينابيع مياه غازية غريبة - يمكن رؤيته في القطب الجنوبي للقمر. الصورة عبر وكالة ناسا /مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/ جامعة أريزونا / LPG / CNRS / جامعة نانت / معهد علوم الفضاء.

قمر زحلإنسيلادوستشتهر بالسخانات الضخمة التي تتكون من بخار الماء في القطب الجنوبي ، والتي يُعتقد أنها تنشأ من محيط عالمي عميق تحت القشرة الجليدية الخارجية للقمر. في القطب الجنوبي لهذا القمر ، يُرى الماء وهو يصعد إلى السطح من خلال شقوق عملاقة في الجليد تسمىخطوط النمر. عندما يتجمد بخار الماء مرة أخرى في الغلاف الجوي الهش للغاية للقمر إنسيلادوس ، فإنه يشكل جزيئات جليدية تتساقط مرة أخرى وتغطي المنطقة القطبية الجنوبية للقمر بالجليد الطازج. حتى الآن ، شوهد هذا النوع من النشاط فقط في القطب الجنوبي للقمر. الآن تغير ذلك.

الآن ، يدرس العلماء صور الأشعة تحت الحمراء الفسيفسائية العالمية للقمر إنسيلادوس ، التي التقطتها وكالة ناساكاسينيمركبة فضائية لديكأعلنأنهم وجدوا أول دليل على أن القطب الشمالي للقمر قد تم طلاءه أيضًا بطبقة جليدية جديدة مؤخرًا ، من الناحية الجيولوجية.

قد يكون السبب هو ضعف الينابيع في هذا القطب. أو قد يكون الجليد الطازج ناتجًا عن دفع المياه إلى الصعود من المحيط تحت السطحي من خلال تشققات في القشرة الجليدية للقمر.

الجديدمراجعة الأقرانكانت الدراسةنشرتفي عدد أكتوبر 2020 منإيكاروس.

أعمدة ضعيفة في أفق قمر رمادي ، مع خلفية سوداء.

تنفجر ينابيع بخار الماء الشهيرة في القطب الجنوبي لإنسيلادوس من خلال شقوق ضخمة في السطح الجليدي. الآن لدى العلماء دليل على أن منطقة القطب الشمالي للقمر نشطة جيولوجيًا أيضًا ، وإن كانت على نطاق أصغر. تحتوي الأعمدة على بخار الماء وجزيئات الجليد والأملاح والميثان والسيليكا والهيدروجين الجزيئي ومجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية البسيطة والمعقدة. صورة عبرناسا/ JPL-Caltech / معهد علوم الفضاء.

صور الأشعة تحت الحمراء الجديدة ، من مطياف رسم الخرائط المرئي والأشعة تحت الحمراء من كاسيني (VIMS) ، هي الأكثر تفصيلاً على الإطلاق لسطح إنسيلادوس من البيانات التي أرسلتها بعثة كاسيني ، التي انتهت في سبتمبر 2017. وجد الباحثون ، بشكل مفاجئ ، أن المنطقة القطبية الشمالية للقمر أظهرت أيضًا دليلًا على ظهورها بسبب الجليد ، على الرغم من ذلك يفتقر إلى أي سخانات معروفة أو شقوق شبيهة بخطوط النمر. قد يكون هذا بسبب السخانات غير المرئية بعد أو حركة أكثر تدريجيًا للجليد من خلال الكسور في القشرة من المحيط تحت السطحي إلى السطح.جبرائيل لكقال عالم VIMS في جامعة نانت في فرنسا والمؤلف المشارك للورقة الجديدة في أبيان:



توضح لنا الأشعة تحت الحمراء أن سطح القطب الجنوبي صغير ، وهذا ليس مفاجئًا لأننا علمنا بالطائرات التي تنفجر المواد الجليدية هناك.

الآن ، بفضل عيون الأشعة تحت الحمراء هذه ، يمكنك العودة بالزمن إلى الوراء والقول إن منطقة كبيرة واحدة في نصف الكرة الشمالي تبدو أيضًا حديثة السن وربما كانت نشطة منذ وقت ليس ببعيد ، في الجداول الزمنية الجيولوجية.

قام نظام VIMS بجمع الضوء المنعكس عن كوكب زحل وحلقاته وأكبر عشرة أقماره الجليدية. كان هذا ضوءًا مرئيًا يمكن رؤيته بالعين البشرية بالإضافة إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء ، والذي يخبر العلماء أكثر عن تركيبة المادة التي تعكسها.

مقطع متقطع من كرة جليدية متشققة يظهر قلبًا داكنًا ونفاثات بخار الماء اللامعة على السطح.

تنبع ينابيع إنسيلادوس السخانية من المحيط تحت السطحي ، وتتنفس عبر الشقوق في السطح الجليدي في القطب الجنوبي. يقومون بتغطية السطح بطبقات جديدة من الجليد. هل توجد أعمدة غير مرئية حتى الآن في القطب الشمالي للقمر أيضًا؟ الصورة عبر NASA / JPL-Caltech /SwRI.

القمر المائل للرمادي مغطى بالحفر وبعض الخطوط أو الشقوق.

صورة ضوئية أقرب للقطب الشمالي للقمر إنسيلادوس ، التقطتها كاسيني في 27 نوفمبر 2016. التضاريس مليئة بالفوهات أكثر بكثير مما كانت عليه في الجنوب ، لكن صور الأشعة تحت الحمراء في الدراسة الجديدة - والشقوق الموجودة على السطح الظاهرة هنا - تظهر أنه كان هناك على الأقل بعض النشاط الجيولوجي في المنطقة. صورة عبرناسا/ مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.

اكتشفت كاسيني السخانات في إنسيلادوس لأول مرة في عام 2005 ، ومنذ ذلك الحين أبهر القمر العلماء والجمهور على حد سواء فيما يتعلق باحتمالية كونه عالمًا صالحًا للسكنى. كان هذا صحيحًا بشكل خاص بعد أن أكدت كاسيني لاحقًا أن الماء كان مصدره محيط مالح عالمي تحت السطح الجليدي ، على غرار يوروبا.

أظهرت دراسات إضافية أن المحيطات مشابهة لمحيطات الأرض من حيث الملوحة ، بل إن هناك أدلة على نشاطهافتحات الحرارة الجوفيةفي قاع المحيط. على الأرض ، مثل هذه الفتحات - مثل 'المدخنين السود' - هي واحات لمجموعة متنوعة من أشكال الحياة في أعماق المحيطات شديدة البرودة والمظلمة.

في كانون الثاني (يناير) الماضي ، قام العلماء في معهد أبحاث الجنوب الغربي (SwRI)أعلنأنهم طوروا نموذجًا جيوكيميائيًا جديدًا للقمر إنسيلادوس أظهر أن الجزء الداخلي من القمر الصغير أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون الذي يتم التحكم فيه عن طريق التفاعلات الكيميائية في قاع المحيط. تفتح هذه النتائج إمكانيات جديدة مثيرة للاهتمام للحياة في الهاوية المائية تحت سطح إنسيلادوس.

المؤلف الرئيسيكريستوفر جلين، من SwRI ، في أبيان:

من خلال فهم تكوين العمود ، يمكننا التعرف على شكل المحيط ، وكيف أصبح على هذا النحو وما إذا كان يوفر بيئات حيث يمكن للحياة كما نعرفها أن تعيش. لقد توصلنا إلى تقنية جديدة لتحليل تركيبة العمود لتقدير تركيز ثاني أكسيد الكربون المذاب في المحيط. هذا مكّن النمذجة لاستكشاف عمليات داخلية أعمق.

رجل مبتسم مع شارب ولحية ، وخلفه البناية والتلة.

غابرييل توبي ، عالم VIMS في جامعة نانت والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة. صورة عبرغاز البترول المسال.

خلال مهمتها ، حلقت كاسيني عبر أعمدة بخار الماء عدة مرات ، لتحليل ما بداخلها. وجدت المركبة الفضائية بخار الماء وجزيئات الجليد والأملاح والميثان والسيليكا (SiO2) ، الهيدروجين الجزيئي (H2) متنوعة وبسيطة ومعقدةعضويالجزيئات. نظرًا لأن هذا هو أساسًا مياه البحر التي يتم إطلاقها في الفضاء ، فإن هذا يوفر أدلة مهمة حول طبيعة الظروف في المحيط. حتى الآن ، تشير جميع العلامات إلى محيط صالح للسكن وفقًا للمعايير الأرضية. هذا لا يثبت هناكيكونالحياة هناك حتى الآن ، ولكن الأدلة تشير إلى أنه قد يكون هناك شيء جيد.

تقدم صور الأشعة تحت الحمراء من كاسيني أدلة جديدة حول مدى نشاط إنسيلادوس جيولوجيًا ، ليس فقط في قطبه الجنوبي مع أعمدة المياه الهائلة ، ولكن في أماكن أخرى من هذا العالم الجليدي الصغير أيضًا.

الخلاصة: أظهرت دراسة جديدة لصور الأشعة تحت الحمراء لقمر كوكب زحل إنسيلادوس أن القطب الشمالي للقمر نشط جيولوجيًا. قد تحتوي على ينابيع مياه حارة ضعيفة ، أو قد يتم دفع المياه من المحيط تحت السطحي للقمر من خلال شقوق في قشرته الجليدية.

المصدر: فسيفساء الأشعة تحت الحمراء العالمية المصححة ضوئيًا للقمر إنسيلادوس: آثار جديدة على تنوعها الطيفي ونشاطها الجيولوجي

عبر مختبر الدفع النفاث