کشف نوار ببر در انسلادوس قمر زحل می تواند نشان دهد که آیا اقیانوس های آن قابل سکونت هستند یا خیر
به گزارش مجله نجم
تحقیقات جدید نشان داده است که حرکت لغزشی پهلو به پهلو در امتداد «راه راههای ببر» متمایز در انسلادوس قمر زحل به فورانهای کریستالهای یخی که از پوسته یخی آن فوران میکنند، مرتبط است. نتایج میتواند به تعیین ویژگیهای این قمر یخی اقیانوس زیرسطحی زحل و بنابراین، مناسب بودن انسلادوس برای زندگی کمک کند.
نوارهای ببر انسلادوس شامل چهار شکستگی خطی موازی در قطب جنوب ماه است که برای اولین بار توسط فضاپیمای کاسینی ناسا در سال 2005 مشاهده شد. “آتشفشان های یخی” در این منطقه بلورهای یخی را به بیرون پرتاب می کنند که تصور می شود از اقیانوس مدفون انسلادوس سرچشمه گرفته اند، که از این قمرها ساخته شده است. باعث شد توده وسیعی از مواد بر روی قطب جنوبی قمر زحل جمع شود.
به نظر می رسد روشنایی این توده و جت هایی که آن را ایجاد می کنند، در الگویی مطابق با مدار 33 ساعته انسلادوس به دور زحل، دومین سیاره بزرگ منظومه شمسی، متفاوت است. این امر دانشمندان را به این نظریه سوق داده است که با تأثیر فشار جزر و مدی بر نوارهای ببر، فعالیت جت افزایش می یابد.
مربوط: زندگی در انسلادوس؟ اروپا به ماموریت اختر زیست شناسی به قمر اقیانوسی زحل چشم دوخته است
با این حال، این نظریه نمیتواند توضیح دهد که چرا جتهای انسلادوس چند ساعت پس از رسیدن فشار جزر و مدی به حداکثر درخشندگی خود میرسند یا اینکه چرا اوج دوم کوچکتر کمی پس از نزدیکترین نزدیک شدن انسلادوس به زحل دیده میشود. شبیهسازیهای عددی جدید فشارهای جزر و مدی بر روی انسلادوس و حرکت شکستگیهای Tiger Stripe پدیدهای مشابه آنچه در گسل سن آندریاس مشاهده میشود، شناسایی میکند که با الگوی فعالیت جت سازگار است.
الکساندر برن گفت: ما یک مدل عددی پیچیده را برای شبیهسازی حرکت لغزش ناشی از جزر و مد در امتداد گسلهای انسلادوس ایجاد کردهایم. رهبر تیم شبیه سازی و کاندیدای دکترا در موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، برای Space.com.
مدل عددی توانست لغزش را در امتداد گسلهای انسلادوس شبیهسازی کند به گونهای که با تغییرات مشاهدهشده در روشنایی ستون و همچنین تغییرات فضایی در دمای سطح مطابقت داشته باشد، که نشان میدهد جتها و تغییرات روشنایی ستون با حرکت لغزشی در مدار انسلادوس کنترل میشوند.
گسل سن آندریاس در فضا
برن و همکارانش دریافتند که مکانیک اصطکاکی حرکت را در سطح مشترک در امتداد نوارهای ببر در انسلادوس کنترل می کند، جایی که هر دو طرف شکستگی ها به هم می رسند. این بدان معنی است که در طول چرخه مداری انسلادوس، نوارهای ببر به طور دوره ای می لغزند و بسته می شوند. این حرکت پهلو به پهلو یا “لغزش” با فعالیت جت سازگار است.
رابطه بین فعالیت جت لغزش و روشنایی جتها در شبیهسازی، تیم را به این فرضیه سوق داد که تغییرات در فعالیت جت با حضور «قطعات انعطافپذیر» در امتداد گسلها کنترل میشود. این بخشهای منحنی شکستگیها هستند که در اثر لغزش و برخورد گسترده باز میشوند و به آب اجازه میدهند تا از اقیانوس زیرسطحی از طریق پوسته یخی برای تغذیه جتهای آتشفشانی منجمد بالا بیاید.
یک تشبیه نزدیک به زمین، حرکت در امتداد ساختارهای حوضه جدا شده بر روی گسل های بزرگ است که در معرض تنش های تکتونیکی قرار دارند، یک نمونه از این حرکت بر فراز حوضه سالتون رخ می دهد – یک حوضه جداشدنی بزرگ واقع در گسل سن آندریاس، که یک گسل امتداد لغز است. برن گفت: «اعتصاب و حمله منطقهای باعث گسترش موضعی پوسته و همچنین فعالیتهای آتشفشانی در حوضه سالتون میشود.» این فرآیند شبیه به انبساط جزر و مدی در امتداد بخشهای جمعشونده انسلادوس است که ممکن است فعالیت کریوولکانیک ماه را تنظیم کند.
قبل از انجام این تحقیق، انتظار نداشتیم چنین همبستگی بالایی بین سر خوردن معمولی و حرکت برخورد و فعالیت جت وجود داشته باشد.
تحقیقات این تیم نشان می دهد که نوارهای ببر انسلادوس متفاوت از آنچه قبلا طراحی شده بود باز می شود.
برن گفت: «این نتیجه شگفتانگیز بود زیرا بیشتر مطالعات قبلی در مورد این موضوع از دیافراگم باز در امتداد نوارهای ببری، مانند باز و بسته شدن مانند درب آسانسور، به عنوان مکانیزم اصلی تنظیم کننده تغییرات روشنایی ستون اشاره میکنند.
محقق Caltech اضافه کرد که مدل های این تیم نشان می دهد که جزر و مد نقش اساسی در تکامل انسلادوس و محیط اطراف آن در بازه های زمانی متعدد دارد.
برن گفت: «در مقیاس زمانی مداری، جزر و مد به نظر میرسد که مقدار موادی را که از اقیانوس زیرسطحی جریان مییابد از طریق شکستگیهای نوار ببر تنظیم میکند. در بازه های زمانی طولانی تر، جزر و مد ممکن است باعث شکسته شدن خطوط ببر اصطکاکی به معنای خالص سمت راست شود.
او در ادامه پیشنهاد کرد که این حرکت بلندمدت راست جانبی ممکن است به شکل گیری ویژگی های زمین شناسی مشاهده شده در اطراف زمین قطب جنوبی انسلادوس منجر شده باشد. این شامل شکستگی است که از قطب جنوب در نیمکره پشتی انسلادوس تابش می کند.
دانشمندان پیشنهاد کرده اند که انسلادوس، با اقیانوس جهانی مدفون خود، می تواند هدف اصلی برای جستجوی حیات در سایر نقاط منظومه شمسی باشد. این تحقیق و مدل تیمی می توانند پشتیبانی بیشتری برای این فرضیه ارائه دهند.
“درک مسیرهای انتقال مواد زیرسطحی از طریق مناطق گسل گسسته گسسته یا گسترده برای تعیین اینکه آیا دانه های یخ در جت های انسلادوس نشان دهنده یک اقیانوس جهانی بالقوه قابل سکونت در ماه هستند، بسیار مهم است. مطالعه ما چارچوبی برای درک این مسیرهای حمل و نقل و تکامل آنها در طول زمان ارائه می دهد. “” “برن گفت.
شواهدی از تأثیر جزر و مدی طولانی مدت بر تکامل انسلادوس، که درون ماه را نیز گرم میکند، نشان میدهد که اقیانوس ماه عمر طولانی دارد، که پیامدهایی برای توسعه بالقوه حیات در درون دارد.
در حال حاضر، نتیجه گیری تیم بر اساس شبیه سازی های کامپیوتری است و بنابراین باید با مشاهدات واقعی تایید شود.
اندازهگیریهای ژئوفیزیکی روی انسلادوس با استفاده از رادار به ما این امکان را میدهد که فرضیههای تحقیق خود را تأیید یا رد کنیم. به طور کلی، چنین مشاهداتی از حرکت سطحی انسلادوس در طول زمان میتواند محدودیتهای کلیدی در دینامیک هسته و پوسته و همچنین میزان فعال بودن ایجاد کند. این فرآیندها در طول زمان هستند.” هدف ما این است که روشهایی را برای استفاده از اندازهگیریهای ژئوفیزیکی برای درک بهتر شرایطی که ممکن است امکان تشکیل و توسعه حیات در انسلادوس را فراهم کند، بیشتر بررسی کنیم.
تحقیقات این تیم دوشنبه (29 آوریل) در مجله Nature Geoscience منتشر شد.