انسلادوس، قمر یخی زحل، ترکخورده و یخزده است اما حقایق مختلفی را برای ما آشکار میکند. در ادامه با این جرم آسمانی آشنا میشوید.
حقایقی درباره قمر یخی زحل و اقیانوس زیرسطحی آن
انسلادوس، قمر یخی سیاره زحل | نگین حلقه دار منظومه شمسی، یکی از بهترین مکانها در منظومه شمسی برای جستوجوی نشانههایی از حیات فرازمینی است. این قمر در زیر پوسته یخزده خود اقیانوسی مایع دارد؛ بهعبارتی میتواند شرایط لازم برای پشتیبانی از حیات را داشته باشد.
انسلادوس دنیایی شگفتانگیز است و عجایب دیگری هم دارد. برای مثال زمانیکه فضاپیمای کاسینی در سال ۲۰۱۵ از میان فورانهای یخی برخاسته از اعماق انسلادوس عبور کرد، متوجه شواهدی از مواد آلی در آن شد. بر این اساس میتوان گفت که انسلادوس، فراتر از چیزی است که در نگاه اول نشان میدهد. در ادامه با 22 واقعیت دیگر درباره این قمر زحل آشنا خواهید شد.
انسلادوس هجدهمین قمر بزرگ منظومه شمسی است
هرچند بسیاری از قمرهای طبیعی منظومه شمسی از انسلادوس بزرگتر هستند، اما این قمر یخی هم چندان کوچک نیست و ششمین قمر بزرگ زحل پس از تیتان، رئا، یاپتوس، دیونه و تتیس محسوب میشود. در واقع داشتن رتبه ششم از میان چیزی حدود ۲۹۲ قمر چیز کمی نیست!
قطر قمر یخی زحل ۵۰۰ کیلومتر است
انسلادوس چیزی حدود 500 کیلومتر یا 310 مایل قطر دارد؛ یعنی این قمر حدود یکهفتم اندازه ماه زمین و یکدهم اندازه بزرگترین قمر زحل، یعنی تیتان است.
انسلادوس از سنگ و یخ تشکیل شده است
تا همین چند سال پیش تصور میشد که قمر یخی زحل، بهطور کامل از یخ پوشیده شده اما ماموریت کاسینی ناسا طی سالهای ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۷ نشان داد که نسبت فلزات و سیلیکاتها در این قمر بیشتر از چیزی است که پیشتر تصور میشد. این نتیجه بر اساس اثر گرانشی آن بر فضاپیمای کاسینی به دست آمد.
قمر یخی زحل یک بیض ناهممحور است
انسلادوس مانند بسیاری از اجرام فضایی، شبیه به کرهای با کمی تغییر شکل است. یک کره استاندارد سه محور تقارن دارد که همگی هماندازه هستند اما اجرامی مانند زمین یا انسلادوس این ویژگی را ندارند. زمین در قطبها کمی تخت شده، شبیه به توپ بسکتبالی که کسی روی آن نشسته باشد، درنتیجه دو محور هماندازه و یک محور متفاوت دارد و در دسته «کروی پخ» قرار میگیرد.
اما هر سه محور تقارن انسلادوس طول متفاوتی دارند، بنابراین آن را یک بیضوی ناهممحور مینامند. قطر این قمر بسته به اینکه از کدام جهت اندازهگیری شود، متفاوت بوده و حدود ۴۹۷، ۵۰۳ یا ۵۱۳ کیلومتر است که بهترتیب فاصله بین قطب شمال و جنوب، بین نیمکره جلو و عقب، یا حدفاصل سمت رو به زحل و سمت پشت به زحل هستند.
قمر یخی زحل پوشیده از برف است
انسلادوس یکی از درخشانترین اجرام منظومه شمسی محسوب میشود، به این دلیل که تمام سطح آن را لایهای از برف پوشانده است. البته منظور یک پوشش سبک و نازک نیست و در بعضی نقاط، ضخامت لایه برفی به 700 متر یا 2300 فوت هم میرسد.
انسلادوس پوستهای یخی دارد
بحث و صحبتهای زیادی در مورد ساختار درونی قمر یخی زحل وجود دارد، سوالاتی از این دست که آیا انسلادوس مانند زمین لایهلایه و منظم است یا مواد مختلف درون آن درهم آمیختهاند. چیزی که تا امروز میدانیم، این است که انسلادوس پوستهای یخی و غیرمتصل به هسته دارد. ضخامت پوسته در قطبها تنها چند کیلومتر است و در بیشترین حالت به ۳۰ تا ۴۰ کیلومتر میرسد؛ میانگین آن هم حدود ۲۰ تا ۲۵ کیلومتر است.
قمر یخی زحل یک اقیانوس زیرسطحی عظیم دارد
دلیل جدا بودن پوسته انسلادوس از هسته آن، قرارگیری پوسته روی یک اقیانوس وسیع زیرزمینی است. تصور میشود که عمق متوسط این اقیانوس حدود ۲۶ تا ۳۱ کیلومتر باشد. برای مقایسه و درک بهتر میتوان گفت که عمق متوسط اقیانوسهای زمین حدود ۳.۶ کیلومتر است، هرچند عمیقترین نقاط به ۱۱ کیلومتر هم میرسند.
اقیانوس انسلادوس احتمالا میزبان حیات باشد
اخترزیستشناسان انسلادوس را یکی از بهترین مکانهای منظومه شمسی برای جستوجوی حیات فرازمینی میدانند. بخشی از این موضوع به خاطر مقدار زیاد آب موجود در این قمر و بخشی نیز به دلیل شواهدی از فعالیتهای گرمابی یا هیدروترمال در اقیانوس زیرسطحی آن است.
روی زمین، باکتریهای اکسترموفیل وجود دارند که اطراف دهانههای گرمابی کف اقیانوس زندگی میکنند؛ محیطی بسیار داغ و سخت که برای انسان قابلزیست نیست. به عقیده دانشمندان درصورت وجود ساختارهای مشابهی در انسلادوس، امکان پشتیبانی از حیات در این قمر هم وجود دارد.
اقیانوس انسلادوس بسیار قلیایی است
اقیانوسهای زمین دارای pH حدود ۸.۱ هستند که نسبت به میزان ۸.۲ در یک قرن پیش کاهش یافته است. هرچند به عقیده فعالان محیط زیست احتمال اسیدیشدن اقیانوسها وجود دارد اما همچنان قلیایی محسوب میشوند. اما قمر یخی زحل اقیانوسهایی با PH بالاتر از این مقدار و چیزی حدود 11-12 دارد، یعنی PH آنها مشابه مایع سفیدکننده خانگی است.
انسلادوس فورانهای باشکوهی دارد.
شاید جالبترین نکته درباره انسلادوس، تودههای عظیم و غنی از آبی باشد که از منطقه قطب جنوب آن فوران میکنند. این تودهها شبیه به آبفشانهایی هستند که در زمین میبینیم، با این تفاوت که بیشتر به پردههایی از آب شباهت دارند تا ستونهای باریک و این امکان را دارند که تا 500 کیلومتر در فضا امتداد پیدا کنند. سرعت این تودهها بیش ۲۰۰۰ کیلومتر در ساعت است و هر ثانیه حدود ۲۰۰ کیلوگرم آب و بخار آب را به فضا پرتاب میکنند.
انسلادوس منبع حلقه E زحل است
مدار انسلادوس کاملا درون حلقه E زحل یعنی بیرونیترین حلقه اصلی آن قرار دارد و دانشمندان اکنون باور دارند که این حلقه در واقع از موادی تشکیل شده که از فوارههای انسلادوس به بیرون پرتاب شدهاند.
قمر یخی زحل سرد و همیشه برفی است
موادی که از فوارهها به فضای بیرونی نمیروند و حلقه E را تشکیل نمیدهند، دوباره به شکل برف روی انسلادوس فرود میآیند. پس عجیب نیست که آنجا بسیار سرد باشد، طبق تحقیقات میانگین دمای روز در سطح انسلادوس چیزی حدود منفی ۱۹۸ درجه سانتیگراد است.
انسلادوس را ویلیام هرشل کشف کرد
ستارهشناس آلمانی-بریتانیایی، ویلیام هرشل، در ۲۸ اوت ۱۷۸۹ اولین کسی بود که قمر یخی زحل را با تلسکوپ مشاهده کرد. البته باید گفت که او در آن زمان از بزرگترین تلسکوپ جهان استفاده میکرد!
نام آن را پسر هرشل پیشنهاد داد
در سال ۱۸۴۷، جان هرشل، پسر ویلیام که او هم ستارهشناس بود، در کتاب نتایج مشاهدات نجومی انجامشده در دماغه امید نیک پیشنهاد کرد که قمرهای زحل به نام شخصیتهای اسطورههای یونانی نامگذاری شوند. این پیشنهاد پذیرفته شد و قمر یخی، انسلادوس نام گرفت.
۹ ساعت طول میکشد تا انسلادوس به دور زحل بچرخد
انسلادوس آنقدر سریع به دور سیاره میزبانش میچرخد که حرکتش را میتوان در یک شب رصد کرد. این در حالیست که برای مشاهده حرکت قمر زمین از انسلادوس باید چندین شب آن را بررسی کرد تا متوجه هرگونه حرکتی شد. این قمر قفلی گرانشی یا جزر و مدی با زحل دارد و مسیر مداری آن حدود ۱۸۰۰۰۰ کیلومتر بالاتر از ابرهای زحل و حدود ۲۳۸۰۰۰۰ کیلومتر بالاتر از مرکز زحل است.
قمر یخی زحل سطح و ناهمواریهای متعددی دارد
انسلادوس هم دشتهای صاف دارد و هم بخشهایی که آثار برخوردها و فعالیتهای زمینساخت یا تکتونیکی مثل شکافها، برآمدگیها و صخرهها در آنها دیده میشود. این ویژگیهای زمینشناختی نام خود را از شخصیتها و مکانهای موجود در ترجمه کتاب هزار و یک شب ریچارد فرانسیس برتون در سال ۱۸۸۵ گرفتهاند.
ناحیه قطب جنوب آن چهار فرورفتگی بزرگ و تقریبا موازی دارد
در بخش قطب جنوب قمر یخی زحل، چهار فرورفتگی بزرگ و نسبتا موازی وجود دارد. این فرورفتگیها که به خطوط ببر معروف هستند، بهطور متوسط ۱۳۰ کیلومتر طول، ۲ کیلومتر عرض و ۵۰۰ متر عمق دارند. یخ این ناحیه نسبت به دیگر بخشهای سطح انسلادوس زبرتر است و تصور میشود در اثر آتشفشانهای یخی به وجود آمده باشند.
انسلادوس جوی رقیق دارد
انسلادوس تقریبا جوی ندارد و آنچه بهعنوان جو این قمر شناخته میشود، بیشتر بالای ناحیه قطب جنوب متمرکز شده و عمدتا از بخار آب تشکیل شده است.
انسلادوس، دو قرن کامل ناشناخته بود
هرشل، انسلادوس را در سال ۱۷۸۹ کشف کرد و تا اواخر دهه ۱۹۷۰ هنوز اطلاعات زیادی درباره آن نداشتیم و تنها اطلاعات ما درباره موقعیت، مدار و برآوردی تقریبی از جرم و چگالی آن بود اما همهچیز با ماموریتهای وویجر تغییر کرد.
وویجر ۱ در ۱۲ نوامبر ۱۹۸۰ از فاصله ۲۰۲ هزار کیلومتری انسلادوس گذشت و تصاویری دانهدار فرستاد که وجود دشتهای صاف در این قمر را نشان میداد و موقعیت آن را در حلقه E تایید میکرد. سال بعد، وویجر ۲ نزدیکتر شد؛ در ۲۶ اوت ۱۹۸۱ تا فاصله ۸۷٬۰۱۰ کیلومتری سطح انسلادوس رسید و تصاویر دقیقتری فرستاد که گستردگی فعالیتهای زمینساختی روی سطح آن را آشکار کرد.
بیشتر چیزهایی که درباره انسلادوس میدانیم، بهلطف کاسینی است
فضاپیمای کاسینی-هویگنس با همکاری ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی ایتالیا، در ۱۵ اکتبر ۱۹۹۷ از کیپ کاناورال پرتاب شد تا رازهای قمر یخی زحل را کشف کند. کاسینی در سال ۲۰۰۴ وارد مدار زحل شد و تا سال ۲۰۱۷ در آنجا ماند و در این مدت پروازهای نزدیکی را در مجاورت انسلادوس انجام داد که در نزدیکترین آنها به فاصله ۴۹ کیلومتری سطح قمر رسید. کاسینی ابتدا تودههای فورانی که از قطب جنوب انسلادوس سرچشمه میگیرند را کشف کرد و سپس از میان آنها عبور کرد و حجم بزرگی از دادههای علمی را برای تجزیه و تحلیل جمعآوری کرد.
برای مثال بهلطف پروازهای مستقیم این فضاپیما از میان تودههاست که میدانیم فوارههای انسلادوس فقط شامل آب نیستند؛ ردپایی از دیاکسید کربن، نیتروژن مولکولی و هیدروکربنهای ساده مانند متان، پروپان، استیلن و فرمالدئید نیز در آنها وجود دارد. دسترسی به این اطلاعات دقیق، دانشمندان را قادر ساخت تا تصویر دقیق و آگاهانهتری از ترکیب و ساختار انسلادوس ترسیم کنند.
فوارههای انسلادوس حاوی ترکیباتی ضروری برای حیات هستند
تحلیل دقیقتر دادههای کاسینی در سالهای اخیر شگفتیهای زیادی به همراه داشته است. در این تحقیقات وجود هیدروژن در تودهها به اثبات رسیده که شواهدی برای فعالیتهای هیدروترمال در اقیانوس زیرسطحی آن فراهم میکند. همچنین وجود هیدروژن سیانید، سایر مولکولهای آلی و فسفاتهای مختلف نیز در انسلادوس تایید شده است.
چنین موادی بهعنوان بسترهای اولیه شکلگیری حیات شناخته میشوند و همین موضوع احتمال اینکه انسلادوس مکانی مناسب جهت جستجوی حیات فرازمینی باشد را افزایش میدهد.
متاسفانه فعلا ماموریت دیگری برای آن برنامهریزی نشده است
علیرغم اشتیاق اخترزیستشناسان برای کشف اطلاعات بیشتر درباره انسلادوس و ارائه چندین پیشنهاد ماموریتی به آژانسهای مختلف در این زمینه، فعلا ماموریتی برای سفر به قمر یخی زحل برنامهریزی نشده و بیشتر پیشنهادات رد شدهاند.
البته چند مورد از این پیشنهادها در دست بررسی است که از جمله آنها میتوان به ماموریت Enceladus Orbilander ناسا و فرودگر و مدارگرد L4 آژانس فضایی اروپا اشاره کرد؛ البته هنوز هیچکدام چراغ سبز نهایی را نگرفتهاند.
