حکایت نقطه تیره در حال ناپدید شدن در مهم‌ترین قمر زحل

از میان تمام سیارات منظومه شمسی، زحل با اختلاف، قمردارترین سیاره است و این موضوع خیلی چیزها را به ما می‌گوید.

به نقل از اسپیس، همانطور که می‌دانیم، ماه تنها قمر زمین است، اما مثلا نپتون 16 قمر شناخته شده دارد یا اورانوس دارای 28 قمر است و 95 قمر در جوار مشتری وجود دارد.

اما در مورد زحل چطور؟ زحل در یک طبقه متفاوت است. این سیاره حلقه‌دار دارای 146 عدد از این ماهواره‌های طبیعی است. با این حال، ممکن است تعجب کنید که بدانید حتی با وجود چنین تعداد بالایی، دانشمندان عمدتاً فقط به یکی از آنها نگاه می‌کنند.

فرزند طلایی زحل در میان قمرهایش، انسلادوس(Enceladus) نام دارد و بسیار خاص است، زیرا دانشمندان بر این باورند که مکان اصلی برای جستجوی حیات فرازمینی است.

این باور ناشی از چندین اکتشاف در طول سال‌های اخیر است. مهم‌ترین آنها این واقعیت است که به نظر می‌رسد انسلادوس اقیانوسی زیرسطحی دارد که ممکن است میزبان مولکول‌هایی باشد که به تولید حیات به شکلی که ما می‌شناسیم، کمک می‌کنند.

بهتر از آن اینکه به نظر می‌رسد توده‌های غول پیکری از ذخایر یخ‌آب به آن اقیانوس متصل است که می‌تواند به شکل آبفشان باشد. این به این معنی است که فضاپیماهایی که به دور آن بچرخند، می‌توانند شواهدی از این مولکول‌ها را کشف کنند.

بنابراین هنگام مطالعه انسلادوس، هر جزئیاتی واقعاً مهم است، چرا که ممکن است ما را به جزئیات جدید و بسیار عجیبی برساند که دانشمندان به آن توجه دارند. مثلا یک نقطه تاریک عجیب و غریب و در حال ناپدید شدن در این قمر پوشیده از یخ وجود دارد که توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است.

هنوز هیچ‌کس دقیقاً نمی‌داند که این نقطه چیست، اما ممکن است چیزی در مورد آن بلوک‌های گرانبهای سازنده زندگی که به دنبال آن هستیم، به ما بگوید.

این نقطه تیره یکی از موضوعات جالب مورد بحث در جلسه اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا در سال 2024 در واشنگتن بود، جایی که دانشمندان گرد هم آمدند تا قطعات نهایی پازل‌های کیهانی را که طی تمام سال روی آنها کار می‌کردند، جستجو و تکمیل کنند.

سینتیا بی فیلیپس(Cynthia B. Phillips) سطح‌شناس سیاره‌ای در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا که این تحقیق را ارائه کرده، به جزئیات فوق العاده‌ای درباره چگونگی شناسایی اولیه این لکه تاریک پرداخته است. این به لطف یکی از همکارانش به نام لیا ساکس(Leah Sacks) بود که به جمع‌آوری داده‌های انسلادوس که توسط مأموریت‌های وویجر و کاسینی ناسا جمع‌آوری شده بود، کمک کرد.

هدف از این پژوهش، مقایسه تصاویری از همان منطقه بود که توسط این فضاپیماها گرفته شده بود تا هرگونه تغییر در سطح این قمر شناسایی شود.

تغییرات احتمالی می‌تواند اطلاعات شگفت انگیزی را در مورد فعالیت‌های سطح‌شناسی در این قمر نشان دهد که به زودی به آن خواهیم پرداخت. ابتدا اجازه دهید به اسرار این نقطه تاریک بپردازیم.

فیلیپس می‌گوید: پس از خیره شدن به صدها جفت تصویر چیز جالبی پیدا کردیم. این یک نقطه تاریک کوچک است که حدود یک کیلومتر عرض دارد.

وی آن را در تصویری از سال 2009 مشاهده کرد و مشاهده کرد که گویا در تصاویر سال 2012 از بین رفته است.

این لکه تاریک کم‌کم محو می‌شد و با گذشت سال‌ها کوچکتر می‌شد و دیگر هرگز دیده نمی‌شد. این بسیار عجیب بود. به خصوص به این دلیل که انسلادوس دارای چیزی است که به آن سپیدایی یا آلبدوی بالا( درصد بازتاب نور از سطح یک جسم) می‌گویند. این اساساً به این معنی است که این قمر واقعاً روشن و درخشان است، بنابراین یافتن یک نقطه تاریک در آن غیرمنتظره است، چه رسد به نقطه‌ای که در حال محو شدن است.

فیلیپس می‌گوید: اولین سؤال ما این بود که آیا فقط در برخی از این تصاویر با وضوح پایین آن را نمی‌بینیم یا واقعاً در حال ناپدید شدن است؟ به طور خلاصه، پاسخ یک «نه» ساده بود. به عنوان مثال، مقایسه مستقیم یک تصویر از سال 2010 و یک تصویر از سال 2011، این نقطه تاریک را در تصویر سال 2011 کوچکتر نشان می‌دهد، حتی با وجود اینکه تصویر سال 2011 وضوح بالاتری داشت.

سوال بعدی این بود که آیا این یک نوع سایه است؟ اینطور به نظر نمی‌آمد.

محققان تعدادی عکس از جهات مختلف را استخراج کردند و دیدند که مکان آن نقطه ثابت به نظر می‌رسد. آنها حتی دنباله‌ای از تصاویر را که حاوی این نقطه تاریک بود، پیدا کردند که در آن زاویه تابش نور (زاویه برخورد نور با سطح) بالاتر و بالاتر می‌رفت. بنابراین اگر این نقطه تاریک، سایه بود، انتظار می‌رفت که با زاویه تابش بالاتر، برجسته‌تر شود، اما اینطور نبود.

فیلیپس می‌گوید: ما فکر نمی‌کنیم این نقطه تاریک فقط یک سایه باشد.

کار محققان به اینجا ختم نشد. آنها همچنین به سراغ تصاویر گرفته شده در طیف فرابنفش و همچنین تصاویر رنگی رفتند که تصاویر رنگی به طرز جالبی نشان داد که این نقطه تاریک بر خلاف نواحی تیره‌تر مایل به آبی در قمرهای دیگر، به رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز است. اما هیچ یک از این کارها نتوانست به توضیح روشنی برای این نقطه برسد.

بنابراین، این نقطه تاریک چیست؟

فیلیپس می‌گوید: من فکر می‌کنم محتمل‌تر این است که نوعی دهانه باشد و دلیل تاریک بودن آن این است که ممکن است تکه‌ای از نوعی ماده تیره باشد که روی سطح این قمر فرود آمده است و ما بخشی از آن را می‌بینیم و پشت آن را نمی‌بینیم. به همین دلیل است که آن رنگ عجیب و غریب را دارد یا اینکه بر اثر برخورد، نوعی سنگ بستر یخی انسلادوس بیرون ریخته که رنگ متفاوتی نسبت به سطح این قمر دارد.

تقریباً برای هر سناریوی محتمل و پیش پا افتاده در تحقیقات فضایی، سناریوی نادر و هیجان‌انگیزی وجود دارد که به عنوان نقطه مقابل عمل می‌کند.

فیلیپس می‌گوید: توضیح واقعاً جالب این است که اگر واقعاً به نوعی از زیر سطح آن بیرون آمده باشد، آن رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز در واقع می‌تواند نشانه‌ای از ترکیب داخلی انسلادوس باشد. هرچند بعید است، اما واقعاً جالب خواهد بود.

وی افزود: با این حال، اگرچه نمی‌دانیم این نقطه تاریک چیست، اما در واقع نکته بسیار مهمی وجود دارد که می‌توانیم از حضور آن استنباط کنیم. من پاسخ آن را نمی‌دانم، اما چیزی که می‌توانم بگویم این است که از آن چیزهای زیادی می‌توانیم بفهمیم.

اهمیت آبفشان‌ها

محققان فکر می‌کنند که به نظر می‌رسد این لکه تاریک به تدریج در حال محو شدن است، زیرا رسوبات آن آبفشان‌ها یا ستون‌های یخی انسلادوس ممکن است آن را پوشانده باشند.

فیلیپس می‌گوید: ما می‌دانیم که کل سطح این نقطه مانند لایه‌های کوچکی از یخ که در طول زمان ایجاد می‌شوند، توسط این رسوبات پوشیده شده است.

این تیم شاهد محو شدن این لکه تاریک طی چند سال بود. این نشان می‌دهد که تنها چند سال برای رسوب‌های توده یخ کافی است تا ورقه‌ای از یخ به ضخامت کافی برای پوشاندن چنین نقطه برجسته‌ای ایجاد شود.

با این حال، فیلیپس می‌گوید با توجه به محاسبات مختلف از این نقطه تاریک و مدل‌های آبفشان‌های ماه حدود ۱۰۰ سال طول می‌کشد تا لایه‌ای به ضخامت کافی برای پوشاندن این نوع لکه ایجاد شود.

او می‌گوید: این می‌تواند به معنای این باشد که مدل رسوب ستونی، حداقل در این مکان، دست‌ کم‌ گرفته شده است. با این حال، چیزی که ما در نظر نگرفته‌ایم، رسوب ناشی از برخورد با ذرات حلقه E است.

ذرات حلقه E به ذرات بسیار کوچک یخ‌آب در حلقه‌های زحل اشاره دارد. برخی از آن ذرات به طور بالقوه می‌توانند به ساخت ورقه‌ای که این نقطه تاریک را می‌پوشاند، کمک کنند. اما داستان پیدایش و تکامل این نقطه در این مرحله، با پایان ناگهانی داستان کشف آن منعکس شده است.

هنوز سوالات بی‌پاسخ زیادی وجود دارد. مثلا اینکه نرخ رسوب مورد نیاز برای پوشاندن این نقطه تاریک در این بازه زمانی چه چیزی را نشان می‌دهد؟ آیا حلقه E به پوشاندن آن نقطه کمک می‌کند؟ آیا ممکن است مکانیسم دیگری وجود داشته باشد؟ آیا اصلا می‌دانیم که این نقطه تاریک چیست؟

اخبار مرتبط

• دانشمندان جنس «مرکز کرۀ ماه» را شناسایی کردند
• ساخت بزرگ‌ترین شبیه‌سازی تکامل جهان با دومین ابررایانه سریع دنیا
• کشف ۳ کهکشان غول‌پیکر سرخ‌ توسط تلسکوپ «جیمز وب»
• اعتراض صدها ستاره‌شناس به پرتاب ماهواره‌های استارلینک
• کشف مولکول‌های پیچیده کربن در فضای میان‌ستاره‌ای