التسمية التوضيحية: السخانات على إنسيلادوس. الائتمان: وكالة ناسا ، مختبر الدفع النفاث ، معهد علوم الفضاء
واحدة من أكثر الاكتشافات إثارة ولكن غير متوقعة لمهمة كاسيني هي رؤية النشاط يحدث على قمر زحل الصغير إنسيلادوس. بين السخانات النشطة و "خطوط النمور" غير العادية والسطح الشاب المدهش بالقرب من القطب الجنوبي للقمر ، فاجأ إنسيلادوس العلماء بكل الصور والبيانات التي جمعتها المركبة الفضائية تقريبًا. ولكن هل القمر نشط دائمًا ، أم أننا فقط في المكان المناسب في الوقت المناسب ، ومن حسن حظنا أن نلتقطه خلال مرحلة نشطة؟ تحدد ورقة حديثة نموذجًا يحدث فيه نوع الثورات الجيولوجية الظاهرة الآن على إنسيلادوس فقط كل مليار سنة أو نحو ذلك.
قال فرانسيس نيمو ، عالم الكواكب في جامعة كاليفورنيا سانتا كروز: "يبدو أن كاسيني قبضت على إنسيلادوس وسط تجشؤ". "هذه الفترات الصاخبة نادرة ويصادف أن كاسيني كانت تشاهد القمر خلال إحدى هذه الحقبات الخاصة."
يقترح نيمو والمؤلف المشارك Craig O'Neill من جامعة Macquarie في سيدني ، أستراليا أن كتل الجليد الدافئ التي ترتفع بشكل دوري إلى السطح وتؤثر القشرة الجليدية على قمر زحل إنسيلادوس تفسر السلوك الحراري الغريب والسطح المثير للقطب الجنوبي للقمر منطقة.
أكثر السمات إثارة للاهتمام في المنطقة القطبية الجنوبية من إنسيلادوس هي الشقوق المعروفة باسم "خطوط النمر" التي ترش بخار الماء والجزيئات الأخرى خارج القمر. في حين أن نموذج Nimmo و O’Neill لا يربط التحريك والظهور مباشرةً بتشكيل الشقوق والطائرات ، فإنه يملأ بعض الفراغات في تاريخ المنطقة.
قال بوب بابالاردو ، عالِم مشروع كاسيني في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، من البحث الذي أجراه زملاؤه: "يساعد هذا النموذج العرضي في حل أحد أسرار إنسيلادوس الأكثر إرباكًا". "لماذا السطح القطبي الجنوبي صغيرًا جدًا؟ كيف يمكن ضخ هذه الكمية من الحرارة في القطب الجنوبي للقمر؟ هذه الفكرة تجمع أجزاء اللغز ".
ولكن لا يقتنع الجميع بأن هذا النموذج يجيب على جميع الأسئلة حول إنسيلادوس. قالت كارولين بوركو ، التي تقود فريق التصوير لـ Cassini عبر Twitter فيما يتعلق بهذه الورقة ، "احذر! هناك عدة نماذج مختلفة تقول أشياء مختلفة ".
قبل نحو أربع سنوات ، اكتشف جهاز مطياف الأشعة تحت الحمراء المركب من كاسيني تدفقًا للحرارة في المنطقة القطبية الجنوبية بما لا يقل عن 6 جيجاوات ، وهو ما يعادل اثني عشر محطة طاقة كهربائية على الأقل. هذا على الأقل ثلاثة أضعاف الحرارة التي ستنتجها منطقة عادية من الأرض في منطقة مماثلة ، على الرغم من حجم إنسيلادوس الصغير. كما تم العثور على المنطقة لاحقًا بواسطة أيون كاسيني وأداة مطياف الكتلة المحايدة لطرد الأرجون بسرعة ، والذي يأتي من الصخور المتحللة إشعاعيا ولديه معدل معروف من الاضمحلال.
أخبرت الحسابات العلماء أنه سيكون من المستحيل على إنسيلادوس أن ينتج باستمرار الحرارة والغاز على هذا المعدل. حركة المد والجزر - السحب والدفع من زحل بينما يتحرك إنسيلادوس حول الكوكب - لا يمكن أن تفسر إطلاق الكثير من الطاقة.
كما تظهر العصور السطحية لمناطق مختلفة من إنسيلادوس تنوعًا كبيرًا. يبدو أن السهول شديدة الانهيار في الجزء الشمالي من القمر يبلغ عمرها 4.2 مليار سنة ، بينما يبلغ عمر المنطقة القريبة من خط الاستواء المعروف باسم سارانديب بلانيتيا ما بين 170 مليون و 3.7 مليار سنة. ومع ذلك ، يبدو أن المنطقة القطبية الجنوبية يقل عمرها عن 100 مليون سنة ، ربما يصل عمرها إلى 500000 سنة.
طور O’Nill في الأصل نموذج الحمل الحراري لقشرة الأرض. بالنسبة لنموذج إنسيلادوس ، الذي يحتوي على سطح مغطى تمامًا بالجليد البارد الذي تم كسره بواسطة شد جاذبية زحل ، قام العلماء بتصلب القشرة. اختاروا قوة في مكان ما بين تلك الصفائح التكتونية القابلة للطرق على الأرض وألواح الزهرة الصلبة ، والتي هي قوية جدًا ، يبدو أنها لا تنجرف أبداً إلى الداخل.
أظهر نموذجهم أنه يمكن إطلاق الحرارة المتراكمة من الداخل من إنسيلادوس في فقاعات عرضية من الجليد الدافئ والخفيف يرتفع إلى السطح ، على غرار النقط المرتفعة من الشمع الساخن في مصباح الحمم البركانية. إن صعود الفقاعات الدافئة سيرسل ثلجًا باردًا وثقيلًا إلى الداخل. (دافئ ، بالطبع ، نسبي. قال نيمو أن الفقاعات ربما تكون أقل بقليل من التجمد ، وهو 273 درجة كلفن أو 32 درجة فهرنهايت ، في حين أن السطح بارد جدًا 80 درجة كلفن أو -316 درجة فهرنهايت.)
يناسب هذا النموذج النشاط على إنسيلادوس عندما يُفترض أن تستمر فترات التموج وإعادة السطح حوالي 10 ملايين سنة ، والفترات الهادئة ، عندما يكون الجليد السطحي غير مزعج ، تدوم حوالي 100 مليون إلى ملياري سنة. يشير نموذجهم إلى أن الفترات النشطة حدثت فقط من 1 إلى 10 في المائة من الوقت الذي كان فيه إنسيلادوس موجودًا وأعاد تدويره من 10 إلى 40 في المائة من السطح. تبلغ مساحة المنطقة النشطة حول القطب الجنوبي لقمر إنسيلادوس حوالي 10 بالمائة من سطحه.
المصدر: JPL
