كثبان تيتان الرملية. اضغط للتكبير
عندما لاحظوا لأول مرة المناطق الاستوائية المظلمة على تيتان ، اعتقد الباحثون أنه يمكنهم النظر في محيطات الميثان السائل. تُظهر الصور كثبانًا ضخمة تتوازي مع بعضها البعض لمئات الكيلومترات. تسبب جاذبية زحل القوية رياحًا لطيفة على تيتان ، وربما تنقل الرمال من القمر وتضعها حول خط الاستواء.
حتى بضع سنوات مضت ، اعتقد العلماء أن المناطق الاستوائية المظلمة من تيتان قد تكون محيطات سائلة.
تظهر أدلة الرادار الجديدة أنها بحار - ولكن بحار الكثبان الرملية مثل تلك الموجودة في الصحراء العربية أو الناميبية ، عضو جامعة أريزونا من فريق رادار كاسيني وزملائه في تقرير العلوم (5 مايو).
تظهر صور الرادار التي التقطت عندما طارت المركبة الفضائية كاسيني بواسطة تيتان في أكتوبر الماضي كثبانًا بارتفاع 330 قدمًا (100 متر) تسير بالتوازي مع بعضها البعض لمئات الأميال عند خط استواء تيتان. وقال رالف لورينز من مختبر القمر والكواكب في جامعة كاليفورنيا ، إن حقلًا كثيبًا واحدًا يمتد لأكثر من 930 ميلاً (1500 كم).
قال لورينز "إنه أمر غريب". "هذه الصور من قمر زحل تبدو مثل صور الرادار لناميبيا أو شبه الجزيرة العربية. الغلاف الجوي لتيتان أكثر سمكا من الغلاف الجوي للأرض ، وجاذبيته أقل ، ورماله مختلفة بالتأكيد - كل شيء مختلف باستثناء العملية الفيزيائية التي تشكل الكثبان والمناظر الطبيعية الناتجة عنها ".
قبل عشر سنوات ، اعتقد العلماء أن قمر زحل تيتان بعيد جدًا عن الشمس لأن الرياح السطحية التي تعمل بالطاقة الشمسية قوية بما يكفي لنحت الكثبان الرملية. كما افترضوا أن المناطق المظلمة عند خط الاستواء في تيتان قد تكون محيطات إيثان سائلة من شأنها أن تحبس الرمال.
لكن الباحثين تعلموا منذ ذلك الحين أن جاذبية زحل القوية تخلق موجات كبيرة في الغلاف الجوي لتيتان. إن تأثير المد زحل على تيتان أكبر بحوالي 400 مرة من تأثير المد والجزر على الأرض.
وكما رأينا لأول مرة في نماذج التداول قبل عامين ، قال لورنز: "يبدو أن المد والجزر يهيمن على الرياح القريبة من السطح لأنها قوية جدًا في جميع أنحاء الغلاف الجوي ، من الأعلى إلى الأسفل. الرياح التي تعمل بالطاقة الشمسية قوية فقط.
الكثبان التي يشاهدها رادار كاسيني هي نوع خطي أو طولي خاص يتميز بالكثبان التي تتكون من الرياح التي تهب من اتجاهات مختلفة. وقال لورنز إن المد والجزر يتسببان في تغيير اتجاه الرياح حيث تقود الرياح نحو خط الاستواء.
وعندما تتحد رياح المد والجزر مع رياح منطقة تيتان من الغرب إلى الشرق ، كما تظهر صور الرادار ، فإنها تخلق كثبانًا محاذية تقريبًا للغرب الشرقي باستثناء الجبال القريبة التي تؤثر على اتجاه الرياح المحلية.
قال: "عندما رأينا هذه الكثبان في الرادار ، بدأ من المنطقي". "إذا نظرت إلى الكثبان الرملية ، فقد ترى رياح المد والجزر قد تهب الرمال حول القمر عدة مرات وتعمل على الكثبان عند خط الاستواء. من الممكن أن تحمل رياح المد والجزر رواسب مظلمة من خطوط العرض الأعلى إلى خط الاستواء ، لتشكيل حزام تيتان المظلم ".
يشير نموذج الباحثين عن تيتان إلى أن المد والجزر يمكن أن يخلق رياحًا سطحية تصل إلى حوالي ميل واحد في الساعة (نصف متر في الثانية). وقال لورينز "على الرغم من أن هذه الرياح لطيفة للغاية ، إلا أنها كافية لتفجير الحبوب على الأرض في جو تيتان الكثيف وانخفاض جاذبيتها". رمال تيتان أكثر خشونة ولكنه أقل كثافة من الرمال المعتادة على الأرض أو المريخ. "هذه الحبوب قد تشبه القهوة."
تتحد رياح المد والجزر المتغيرة مع رياح منطقة تيتان من الغرب إلى الشرق لتكوين رياح سطحية يبلغ متوسطها ميلًا واحدًا في الساعة (نصف متر في الثانية). متوسط سرعة الرياح خادعة بعض الشيء ، لأن الكثبان الرملية لن تتشكل على الأرض أو المريخ بسرعات الرياح المتوسطة.
سواء كانت الحبوب مصنوعة من مواد صلبة عضوية أو جليد الماء أو خليط من كليهما ، فإن ذلك يعد لغزًا. قد يحصل مطياف رسم الخرائط البصري والأشعة تحت الحمراء من Cassini ، بقيادة روبرت براون من UA ، على نتائج حول تكوين الكثبان الرملية.
كيف تشكل الرمال قصة غريبة أخرى.
ربما يكون الرمل قد تشكل عندما تسبب المطر الميثان السائل في تآكل الجزيئات من الأساس الجليدي. اعتقد الباحثون سابقًا أنه لا تمطر بما يكفي على تيتان لتآكل الكثير من الأساس ، ولكنهم اعتقدوا من حيث متوسط هطول الأمطار.
تظهر ملاحظات ونماذج تيتان أن الغيوم والمطر نادرة. وأوضح لورينز أن هذا يعني أن العواصف الفردية يمكن أن تكون كبيرة ولا تزال تسفر عن انخفاض متوسط هطول الأمطار.
عندما أنتج فريق Descent Imager / Spectral Radiometer (DISR) صورًا تم التقاطها أثناء هبوط مسبار Huygens على تيتان في يناير 2005 ، رأى العالم الأخاديد ، والمجاري المائية ، والأخاديد في المناظر الطبيعية. وقد شوهدت هذه الميزات نفسها على Titan مع الرادار.
وقال لورنز إن هذه الميزات تظهر أنه عندما تمطر على تيتان ، فإنها تمطر في أحداث نشطة للغاية ، تمامًا كما تفعل في صحراء أريزونا.
وأضاف أن المطر النشط الذي يؤدي إلى فيضانات مفاجئة قد يكون آلية لصنع الرمال.
وبدلاً من ذلك ، قد يأتي الرمل من المواد الصلبة العضوية التي تنتجها التفاعلات الكيميائية الضوئية في الغلاف الجوي لتيتان.
وقال لورنز: "من المثير أن الرادار ، الذي يهدف بشكل أساسي لدراسة سطح تيتان ، يخبرنا بالكثير عن كيفية عمل الرياح على تيتان". "ستكون هذه معلومات مهمة عندما نعود إلى تيتان في المستقبل ، ربما مع بالون."
شاركت مجموعة دولية من العلماء في تأليف مقال علمي بعنوان "بحار تيتان الرملية: ملاحظات كاسيني للكثبان الطولية". هم من مختبر الدفع النفاث ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، المسح الجيولوجي الأمريكي - فلاغستاف ، معهد علوم الكواكب ، كلية ويلينغ اليسوعية ، Proxemy Research of Bowie ، Md. ، جامعة ستانفورد ، معهد جودارد لدراسات الفضاء ، مرصد باريس ، البحوث الدولية كلية علوم الكواكب ، جامعة دانونزيو ، كلية إنجينيريا ، جامعة لا سابينزا ، بوليتيكنيكو دي باري و Agenzia Spaziale Italiana. ومن بين المؤلفين المشاركين جاني رادبو وجوناثان لونين من مختبر القمر والكواكب في جامعة كاليفورنيا.
إن مهمة كاسيني هيغنز هي مشروع تعاوني لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية. يدير مختبر الدفع النفاث ، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، مهمة إدارة مهمة العلوم التابعة لناسا ، واشنطن. تم تصميم المركبة كاسيني وتطويرها وتجميعها في مختبر الدفع النفاث.
المصدر الأصلي: UA News Release
