سفر جادوئی و اسرار آمیز

یونس بخشی
با وجود اینکه سفینه فضایی کاسینی و سطح نشین هویگنز به پرسش های زیاد دانشمندان پاسخ دادند، اما هنوز هم در حال پرده برداری از اسرار جدید این سیاره است. یکی از ناشناخته ها در این سرزمین، قمر کوچک انسلادوس است. کاسینی با بررسی های خود متوجه شد که توده های یخ از قطب جنوب آن به بیرون پرتاب میشود. اگر توده های فوران شده به علت آب های ذخیره شده در زیر سطح این قمر یخی است، پس چه چیزی باعث میشود تا آب را در سطح این قمر یخی به حالت مایع نگهدارد؟
اگر به راستی زیر سطح یخی انسلادوس آب وجود دارد، آیا ممکن است در نتیجه همان وضعیت یا پروسه باشد که در قمر دیگر مشتری یعنی اروپا جریان دارد. آیا ممکن است میدان مغناطیسی قوی سیاره مشتری که در اثر جذر و مد بر اروپا آب مایع را زیر سطح یخی آن ایجاد کرده، همین تأثیر را در ایجاد آب های انسلادوس هم داشته باشد؟

شرح تصویر: این تصویر هنری ساختار درونی تیتان قمر زحل را نشان میدهد که بر اساس اطلاعات جمع آوری شده از میدان مغناطیسی آن توسط سفینه فضایی کاسینی تهیه شده. این اطلاعات نشان میدهد که ساختار درونی تیتان را سرد و بی حرکت است و نتوانسته به لایه های مختلف مانند یخ و سنگ تقسیم شود. علاوه بر سطح مه آلود و تیره (با رنگ زرد) قسمت بریده شده، لایه هایی مختلفی را نشان میدهد. لایه یخی (خاکستری روشن) نزدیک به سطح، یک اقیانوس درونی (به رنگ آبی)، یک لایه یخی (خاکستری روشن) و ترکیبی از سنگ و یخ در قسمت داخلی (به رنگ خاکستری تاریک).

مأموریت کاسینی خیلی از این معما ها را آشکار ساخت. به گفته کارولین پورکو رئیس پروژه تصویر برداری های کاسینی " یکی از چیزی که انتظار کشف آن را نداشتیم، یافتن موج های ملایم در حلقه های زحل بود که در حلقه D آغاز و در سراسر حلقه C امتداد دارد.
تا حال علت این پدیده را نمی دانیم، ولی میتواند به اتفاقاتی اشاره کند که از دهه 1980 در خود زحل و یا در داخل حقله های آن جریان دارد. همانگونه که برخورد یک سنگ با سطح آب باعث ایجاد موج های در آب میشود، ما هم پیامد اتفاقی را در حلقه های زحل می بینیم که 30 سال قبل آغاز شده بود.
راز دیگر این سیاره ترکیب حلقه های آن است. با اینکه 95 درصد حلقه ها از یخ آب ساخته شده ولی ترکیب 5 درصد دیگر آن که مایل به رنگ سرخ است، هنوز ناشناخته است. به گفته پژوهشگر ارشد سطح نشین هویگنز، راز حیرت کننده دیگر آن "درخشش" سطح انسلادوس است که در تصاویر فرستاده شده از سطح این قمر دیده شده.
در گذشته دانشمندان بر این باور بودند که کل قمر تیتان با اقیانوسی از هیدروکربن مایع پوشانیده شده، اما کاوشگر هویگنز خلاف آن را ثابت کرد و تنوع عجیبی را در قسمت های مختلف تیتان نشان داد.
این مسئله باعث ایجاد پرسش دیگری میشود که چگونه اتموسفر ضخیم و کلفت هیدروکربنی تیتان میتواند در نبود اقیانوس عظیمی از همان مواد باقی بماند؟ پس اتموسفر تیتان از کجا آمده؟ این پرسش تا کنون بی پاسخ است.
یک راز دیگر تغییر یا اختلاف در زمان گردش کامل تیتان بدور محورش است. در مریخ و زمین این تغییر بخاطر حرکت زاویوی هر دوسیاره است که در اثر تفاوت چگالی مایعات در زیر سطح یا اتموسفر شان ایجاد میشود. در زمین این اثر گردش زمین بدور محورش را کم می سازد که بر اساس تخمین 0.0005 تا 0.0035 ثانیه در هر صد سال می باشد.
در تیتان این تغییر میتواند بدین معنی باشد که پوسته یخی روی سطح از بعضی از اجزای عمده فیزیکی آن جدا شده که به احتمال زیاد اقیانوس ایتان یا متان در زیر سطح آن است. در مجله ساینس 2008، رالف لورنز و همکاران اش از دانشگاه جون هاپکینز ادعا نموده اند که تیتان حتمأ یک پوسته یخی بر روی ترکیب مشترک از آب و آمونیا و یا حتی اقیانوسی از آب مایع دارد که چنین احتمال برای خیلی از اقمار مشتری پیشنهاد شده بود.اگر پوسته به اندازه کافی نازک و اقیانوس ها هم به اندازه کافی عمیق باشند، در آنصورت بر اساس نظریه گردش، گردش پوسته یخی تیتان میتواند از هسته سنگی این قمر جدا باشد.
دانشمندان تا حال با هم گمانه زنی میکنند که علت اساسی این عدم مطابقت میان اقیانوس تیتان و هسته آن در نتیجه تغییرات فصلی در باد های آن است. درست مثل قضیه زمین که تفاوت های بسیار زیاد در جرم سیاره و اتموسفر آن این تأثیر را نامحسوس نگه میدارد. اتموسفر غلیظ و سطح نازک تیتان تأثیر بیشتری ایجاد میکند.
اطلاعات تازه از قمر دیگر زحل میماس که بصورت نقشه گرمایی است تنوع عجیبی دما یا حرارتی را آشکار ساخته و چندین منطقه داغ جدید را نشان میدهد. نقشه برداری از سطح میماس با کمک طیف سنج نصب شده در سفینه کاسینی نشان داد که گرمترین منطقه در میماس در زمان صبح آن است که دمای آن حدود 92 کلوین (منفی 294 درجه فارنهایت) می باشد. بخش های دیگر میماس بسیار سردتر و تا 77 کلوین (منفی 320 درجه فارنهایت) میرسد.
در دهه 1980 وقتی ویجر 1 و 2 به منظومه زحل رسید، رصد های این دو سفینه مراحل لازم برای تحقیقات کاسینی – هیگینز را آماده ساخت. بازدید ویجر ها از زحل و اقمار اش بسیار کوتاه بود و با انتخاب مسیر دیگری به راه خود به سوی مرز های بیرونی منظومه شمسی ادامه دادند. بخاطر مطالعه دقیق این سیاره به یک مأموریت دیگر با مدت زمان طولانی تر نیاز بود.
حالا که مأموریت کاسینی تا سال 2017 تمدید شده، دانشمندان فرصت زیادی خواهند داشت تا شاهد تغییرات در این سیاره، حلقه ها و اقمار آن باشند. چشم و گوش این سفینه به دانشمندان امکان میدهد تا ارباب حلقه ها را با دقت بیشتر مطالعه کنند.