قد يكون لدى يوروبا مسامير جليدية شاهقة على سطحه

المسامير الجليدية - ويعرف أيضًا باسمالتائبين- على الريو بلانكو العليافي جبال الأنديز الوسطى في الأرجنتين. يمكن أن توجد طفرات جليدية مماثلة على سطح قمر كوكب المشتري يوروبا ، عند خطوط العرض الاستوائية. الصورة عبر Arvaki / Wikipedia.

كل هذه العوالم ملكك - باستثناء أوروبا. لا تحاول الهبوط هناك. هكذا يذهب الخط المألوف من رواية الخيال العلمي لعام 1982 '2010: Odyssey Two' لأرثر سي كلارك. في ذلك ، يحذر الذكاء الاصطناعي المسمى HAL رواد الفضاء البشريين من محاولة الهبوط على سطح قمر المشتري يوروبا. الآن ، كما اتضح ، قد يكون الهبوط على أوروبا أمرًا صعبًا في الواقع - ليس بسبب الأجانب - ولكن بسببمسامير ضخمة من الجليدالتي يعتقد الباحثون أن ارتفاعها قد يصل إلى ارتفاع المباني المكونة من خمسة طوابق. كانت النتائجنشرتفي المراجعة الأقرانمجلةعلوم الأرض الطبيعيةفي 8 أكتوبر 2018.

يوروبا هو أحد الأقمار الصناعية الأربعة الشهيرة في جاليليو لكوكب المشتري. إنه عالم مثير للاهتمام للغاية ، مع وجود محيط عالمي محتمل تحت قشرة خارجية من الجليد. سطح يوروبا أملس بشكل ملحوظ في معظمه ، تتقاطع فيه العديد من الكسور ، مما يجعل القمر يبدو وكأنه بيضة عملاقة متشققة. لكن يبدو أن المنطقة الاستوائية أكثر قسوة وفقًا للدراسة الجديدة ، حيث من المحتمل أن يصل ارتفاع الشفرات الجليدية إلى 50 قدمًا وعرضها 23 قدمًا (طولها 15 مترًا وعرضها 7 أمتار) وفقًا لتحليل جديد لميزات السطح. قد تكون مشابهة لتشكيلات تسمىالتائبينالمعروفة على الأرض واكتشفت مؤخرًا على بلوتو - 'نصل التضاريس' - بواسطةآفاق جديدةمركبة فضائية في عام 2015.وفقدراسة المؤلف المشاركإعصار أومورهان، عالم فيزياء فلكية وعالم كواكب في مركز أبحاث ناسا أميس:

لقد كانت مجرد مسألة وقت قبل أن نبدأ في تخيل أن هذه التضاريس الخشنة قد توجد في مكان آخر من النظام الشمسي.

سطح يوروبا الجليدي أملس تمامًا بشكل عام ، باستثناء الشقوق العديدة التي تتقاطع مع القمر ، مما يجعلها تبدو وكأنها بيضة عملاقة متشققة. الصورة عبر NASA-JPL-Caltech.

التائبين هي في الأساس شفرات عملاقة من الجليد موجهة ذاتيًا نحو الشمس. في الصحراء اتاكامافي شمال تشيلي ، يمكن العثور عليها في المناطق ذات أشعة الشمس الساطعة والمستمرة والهواء البارد والجاف والساكن. يتسبب دفء الشمس في تسامي الجليد والثلج - يتحولان إلى بخار ماء دون أن يذوب أولاً في عملية تسمىتسامي. يمكن أن يصل طول هؤلاء إلى 16 قدمًا. عندما تتشكل ، فإنها تميل إلى توجيه نفسها بشكل طبيعي نحو شمس الظهيرة.

نظرًا لوجودهم على الأرض وبلوتو ، أراد الباحثون معرفة ما إذا كان من الممكن أن يتواجدوا أيضًا على أوروبا. من الورقة الجديدة:



على الأرض ، يؤدي تسامي الرواسب الجليدية الضخمة عند خطوط العرض الاستوائية في ظل الظروف الباردة والجافة في غياب أي ذوبان سائل إلى تكوين قوام مسنن وشفاف يتآكل في سطح الجليد. تُعرف هذه الشفرات المنحوتة بالتسامي باسم التائبين. لكي تحدث هذه العملية على كوكب آخر ، يجب أن يكون الجليد متقلبًا بدرجة كافية ليتسامى تحت ظروف السطح ، ويجب أن تعمل العمليات المنتشرة التي تعمل على سلاسة التضاريس بشكل أبطأ. نحسب هنا معدلات تسامي جليد الماء عبر سطح قمر المشتري يوروبا. وجدنا أن معدلات التسامي السطحي تتجاوز معدلات التآكل بفعل عمليات التجوية الفضائية في الحزام الاستوائي في أوروبا (خطوط العرض أقل من 23 درجة) ، وأن الظروف ستساعد على نمو التوبة. نحن نقدر أن التائبين في أوروبا يمكن أن يصل عمقهم إلى 15 مترًا [50 قدمًا] مع تباعد 7.5 متر [25 قدمًا] بالقرب من خط الاستواء ، في المتوسط ​​، إذا كانوا قد تطوروا عبر الفترة التي يسمح بها متوسط ​​عمر سطح يوروبا. على الرغم من أن الصور المتوفرة لـ Europa لا تتمتع بدقة كافية لاكتشاف خشونة السطح على مقياس متعدد الأمتار ، فإن بيانات الرادار والحرارة تتوافق مع تفسيرنا. نقترح أن التائبين يمكن أن يشكلوا خطرًا على مركبة هبوط مستقبلية على أوروبا.

من أجل تحديد ما إذا كان من الممكن حدوثها على أوروبا ، احتاج الباحثون إلى حساب معدلات التسامي للجليد المائي عبر سطح أوروبا. ثم تمت مقارنة هذه التأثيرات النيزكية والقصف من الجسيمات المشحونة كهربائيًا التي اصطدمت بأوروبا من كوكب المشتري.

التائبين فيصحراء اتاكامافي شيلي. الصورة عبر ESO / B. تفريشي.

وفقًا لتحليلهم ، ستخلق عمليات التسامي ميزات سطح أكثر خشونة في المنطقة الاستوائية من أوروبا ، بينما ستبقى المناطق الأخرى أكثر سلاسة - سيشرح التائبون بشكل جيد الشذوذ الراداري والحراري الذي شوهد سابقًا على قمر المشتري هذا. كعالم كواكبسيريل جريمافي جامعة تكساس في أوستن لاحظ:

من الجيد دائمًا أن نرى كيف يمكن للعلم الدقيق أن يساعدنا في تخيل كيف يمكن أن يكون سطح كوكب غير معروف على نطاق لم تتم ملاحظته حتى الآن.

في هذه المرحلة ، تم الاستدلال على وجود المسامير الجليدية بدلاً من ملاحظتها بشكل مباشر ، بسبب الدقة المنخفضة نسبيًا للصور القديمة منجاليليوالتحقيق - لا تزال أفضل الصور لدينا الآن. أي تحقيقات مستقبلية ، مثل القادمةأوروبا كليبر- التي ستجري العديد من التحليقات القريبة من القمر ، ولكن ليس الأرض - ستكون قادرة على تصوير السطح بدقة أعلى بكثير. كما ذكر غريما ذلك بقوله:

تعتبر حمولة Europa Clipper القادمة مناسبة تمامًا لهذا النوع من الاكتشاف.

مفهوم الفنان عن مهمة Europa Clipper المستقبلية ، والتي ستكون قادرة على تصوير السطح بدقة أعلى بكثير من أي وقت مضى. الصورة عبر وكالة ناسا.

ستكون هناك حاجة إلى هذا القرار ، لأن المسامير الجليدية الطويلة المدببة يمكن أن تشكل خطرًا خطيرًا على أي مركبة هبوط. إذن كيف ناسا ، أو أي وكالة فضاء أخرى ، تستعد لهذا الاحتمال؟ تشير بعض الاختبارات المعملية الأخرى إلى أنه قد لا يكون هناك أي تائبين على الإطلاق في أوروبا. وفقكيفن هاندفي مختبر الدفع النفاث التابع لناسا:

لقد بحثنا في هذه المشكلة ، وقررنا أن أفضل شيء نفعله هو مجرد بناء يوروبا في المختبر. حتى الآن ، ما زال على فريقنا أن يرى التائبين يتشكلون في المختبر في ظل ظروف مماثلة لظروف يوروبا. أنا متأكد من وجود تكوينات غريبة على أوروبا ، لكنها لم تتشكل من نفس الفيزياء التي تقود تكوين التوبة على الأرض.

لم يُعرف بعد ما إذا كان التائبون موجودون بالفعل على أوروبا ، ولكن يبدو أنه من الحكمة لأي مهمات هبوط مستقبلية - مثل المهمة المقترحة لمتابعة مهمة Europa Clipper - أن تأخذ الاحتمال في الاعتبار. تلك الموجودة على بلوتو على سبيل المثال - رغم أنها أكبر - كانت غير متوقعة ، لكنها بالتأكيد حقيقية.

عندما اجتاحت المركبة الفضائية نيو هورايزونز بلوتو في عام 2015 ، اكتشفت التائبين هناك. يطلق عليهم أيضانصل التضاريس(أسفل وسط الصورة). الصورة عبر وكالة ناسا / جامعة جونز هوبكنز / APL / معهد ساوث ويست للأبحاث.

تعتبر تائب بلوتو دليلًا على أن التسامي يمكن أن يخلق بعض التكوينات الغريبة في جميع أنحاء النظام الشمسي ، حتى في عوالم ذات غلاف جوي قليل أو معدوم ، مثل أوروبا. كما لاحظ أومورهان:

أصبح من الواضح أن الأشكال الأرضية المنحوتة بالتسامي قد تكون منتشرة على نطاق واسع بين الأجسام الجليدية في النظام الشمسي. عندما تذهب إلى صحراء أتاكاما وترى هؤلاء ، فإن الأمر يبدو مختلفًا تمامًا ، والآن نرى أن هذا هو الحال حقًا.

الخلاصة: إذا كان هناكنكونالتائبين - طفرات جليدية كبيرة - على سطح قمر المشتري يوروبا ، يمكن أن يجعلوا الهبوط المستقبلي هناك صعبًا. ستقوم بعثات الفضاء القادمة ، مثل Europa Clipper ، بمسح السطح بمزيد من التفاصيل للعثور على مواقع هبوط مناسبة.

المصدر: تشكيل خشونة نصل بمقياس متر على سطح أوروبا عن طريق اجتثاث الجليد

عبرعلوم الأرض الطبيعية