شواهدی جدید از وجود یخ در سیارهی کوتولهی سرس
مجله علمی ایلیاد - فضاپیمای داون ناسا، تعداد زیادی پوشش خاکی بر روی سیارهی کوتولهی سرس کشف کرده است که محققین گفتهاند شکل این پوششها در اثر وجود یخ، به این صورت درآمده است. شکل بالا سمت چپ، نمونهای از پوشش نوع ۱ را نشان میدهد که نسبتاً گرد و بزرگ است و در انتهای آن قسمت بزرگی وجود دارد. این پوشش شبیه سنگها و پوششهای یخی روی زمین است. پوشش نوع ۱ معمولاً در ارتفاعات بالا که یخ بیشتری روی سطح سرس باقی میماند، مشاهده میشود.
شکل وسط، پوشش نوع ۲ را نشان میدهد. این نوع پوشش معمولاً نازکتر و بلندتر از پوشش نوع ۱ است و معمولترین پوشش موجود روی سرس است. این پوشش بیشتر شبیه مکانهای بهمنخیز روی زمین است. شکل سمت راست، پوشش نوع ۳ را در دهانهی آتشفشان نشان میدهد. نویسندگان این مقاله توضیح دادهاند که پوشش نوع ۳ شامل یخهای ذوب شده است؛ ولی آنها مطمئن نیستند که این پوشش واقعاً حاوی آب مایع باشد. نویسندگان فکر میکنند که پوشش نوع ۳ به اثرات آتشفشانها مربوط است و ممکن است در زمان وقوع چنین حوادثی روی سیارک سرس شکل گرفته باشند. این پوششها به نظر مانند سیالات خارج شده از آتشفشانهای مریخ و گانیمیده، یکی از اقمار مشتری در مناطق یخی آنها هستند.
مقالهای که اخیراً در مجلهی Nature Geoscience منتشر شده است، شواهدی از وجود مقادیر قابل توجهی یخ بر روی سیارهی کوتولهی سرس به دست داده است. این یافتهها نشان داده است که چگونه یخ میتواند پوششهای مختلفی را بر روی سرس ایجاد کند. «بریتنی اشمیت»، رهبر نویسندگان این مقاله و همکار گروه علمی فضاپیمای داون و همچنین دانشیار مؤسسهی تکنولوژی جورجیا در آتلانتا میگوید: «تصاویر دریافتی از فضاپیمای داون ناسا، نشان میدهد که پوششهایی که بسیاری از آنها را روی زمین میتوان دید، در سرس بسیار معمول هستند و مشخص شده است که سرس درون ساختار خود دارای آب فراوانی است.»
انواع پوششها
اشمیت و همکارانش سه نوع پوشش را مشخص کردهاند. پوشش نوع ۱ نسبتاً گرد و بزرگ است و در انتهای آن قسمت بزرگی وجود دارد. این پوشش شبیه سنگها و پوششهای یخی روی زمین است. پوشش نوع ۱ معمولاً در ارتفاعات بالا که یخ بیشتری زیر سطح سرس باقی میماند، مشاهده میشود و نشان میدهد این نوع پوشش به نسبت انواع دیگر دارای مقدار بیشتری یخ درون خود است. پوشش نوع ۱ کوچک نیز در آتشفشان اوکسو که آتشفشان کوچکی روشن در نیمکرهی شمالی سرس است، مشاهده شده است. پوشش نوع ۲ معمولاً نازکتر و بلندتر از پوشش نوع ۱ است و معمولترین پوشش موجود روی سرس است. این پوشش بیشتر شبیه مکانهای بهمنخیز روی زمین است.
پوشش نوع ۳ شامل مقادیر کمی یخ مذاب درون ساختار خاکی مانند خود است و باعث شده است که مواد در آن قبل از یخ بستن مانند گِل جریان داشته باشند. این پوششها معمولاً همراه با وجود اثرات آتشفشانی به وجود آمدهاند و ممکن است زمانی به وجود آمده باشند که اینچنین حوادثی باعث ذوب یخهای سطحی سرس شده است. این پوششها به نظر مانند سیالات خارج شده از آتشفشانهای مریخ و گانیمیده در مناطق یخی آنها هستند. اشمیت میگوید: «محلهای قرارگیری این نوع پوششها، این ایده را به ذهن متبادر میکند که سطوح کم عمق سرس، ترکیبی از سنگ و یخ هستند و این یخها به مقدار زیاد در نزدیکی قطبهای این سیارهی کوتوله وجود دارند.»
اخترشناسان شگفت زده هستند که چگونه این تعداد زیاد پوشش بر روی سرس شکل گرفته است. حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد از آتشفشانهای با عرض بیشتر از ۶ کیلومتر به همراه خود رانشسطحی داشتهاند. گستردگی یخهای موجود که ترکیبی از یخ و سنگ هستند قبل از این سیاره، فقط بر روی زمین و مریخ مشاهده شده است.
دلایل و مشاهدات آینده
بر اساس شکل و پراکندگی این پوششهای سطحی در سرس، نویسندگان این مقاله تخمین زدهاند که چند متر بالایی این سیارهی کوتوله حاوی ۱۰ تا ۵۰ درصد حجمی آب است. «کارول ریموند»، معاون بازرس قانونی مأموریت داون از آزمایشگاه پیشرانهی جت ناسا واقع در پاسادینای کالیفرنیا میگوید: «پوششهای ذکر شده در مناطقی مانند وستا که فضاپیما از سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۲ در حال مطالعهی آن بوده، یافته نشده است؛ زیرا که در این منطقه آب وجود نداشته است.»
اکنون فضاپیمای داون در مأموریت بسطیافتهی خود با استفاده از موتور یونی نصب شده بر روی آن، صفحهی مداری خود به دور سرس را عوض کرده است تا بتواند در مدار جدیدی بچرخد و برای مشاهدات بعدی آماده شود. در اواخر آوریل ۲۰۱۷، فضاپیما مستقیماً بین خورشید و آتشفشان رازآلود «اوکاتور» قرار میگیرد. در این حالت شاید بتوان بینش جدیدی در مورد مواد منعکس کنندهی مربوط به نقطهی روشن سرس بدست آورد. این نقطهی فوق انعکاسی در مرکز اوکاتور قرار دارد و به نام «سریلیا فاکولا» نامگذاری شده است.
نوشته: الیزابت لانداو
ترجمه: امید محمدی - مجله علمی ایلیاد