کشف‌های لحظه‌ی آخری کاسینی

 

مجله علمی ایلیاد – اکنون دیگر کاسینی وجود ندارد. این مدارگرد سیاره‌ی زحل، در سپتامبر ۲۰۱۸ به درون سیاره‌ی میزبان خود شیرجه زد و از بین رفت. این کاوشگر فضایی تا آخرین لحظات عمر خود، داده‌هایی را جمع‌آوری و به زمین مخابره کرد. آخرین عملیات مهم کاسینی، ۲۲ گردش نهایی بود که بین زحل و حلقه‌هایش انجام گرفت و به مرور به سیاره نزدیک شد تا بالاخره در جو پُرتلاطم آن سوخت.

حال دانشمندان با تجزیه و تحلیل داده‌ها به یافته‌های جدیدی از زحل و حلقه‌های آن دست پیدا کرده‌اند که اخیراً سه کشف بزرگ را رقم زده است.

میدان مغناطیسی سیارات منظومه‌ی شمسی، تا حدودی انحراف دارند. برای مثال، بیشترین انحراف میدان مغناطیسی در بین سیارات، مربوط به نپتون است که حدود ۴۷ درجه کج‌شدگی دارد. اما داده‌های کاسینی به ما نشان داد که میدان مغناطیسی زحل، به شکل غیرعادی‌ای بدون‌انحراف و مستقیم است.

«میشل داگری» دانشمند کالج امپریال لندن، می‌گوید: «اگر میدان مغناطیسی انحراف نداشته باشد، می‌تواند به مرور ضعیف شود و حتی از بین برود. اما می‌بینیم که میدان مغناطیسی زحل همچنان قوی است.» این می‌تواند به معنی ساختار و ماهیت متفاوت میدان مغناطیسی سیاره‌ی زحل در منظومه‌ی شمسی باشد. یعنی زحل توانسته به‌جای محدوده‌ی مغناطیسی، با جریان ذرات باردار میدان مغناطیسی خود را شکل دهد و تا امروز هم آن‌را حفظ کند.

فضای ناشناخته‌ای میان حلقه‌ها و سطح سیاره زحل وجود دارد که شگفت‌انگیزتر از آن‌چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد. داگری می‌گوید: «محیط گسترده‌ی جالبی بین حلقه‌ها و جو فوقانی سیاره‌ی زحل وجود دارد. ارتباطی که ما از وجود آن آگاه نبودیم. چیزی واقعاً شگفت‌انگیز!» این ارتباطی که داگری از آن حرف می‌زند، درواقع نوعی جریان الکتریکی بین ذرات فوقانی جو زحل با ذرات باردار در حلقه‌ها است. داگری با بیان اینکه هنوز دلیل وجود چنین ارتباطی برای دانشمندان مبهم است، ابراز امیدواری کرد که با بهره‌گیری از داده‌های نهایی ابزار مختلف کاسینی و ترکیب آن‌ها با هم، بتوانند به سرنخ‌هایی برسند.

اما همه‌ی چیزهایی که بین حلقه‌ها و زحل وجود دارند، این جریان‌های شگفت‌آور نیستند. دانشمندان دریافتند که تابش‌های عجیبی از نوع «کمربندهای وان آلن» از ذرات پُرانرژی در فضای بین حلقه‌ها و سیاره وجود دارد. پیش‌تر این کمربند در فضای اطراف زمین کشف شده بود که ذرات کیهانی مضر را به خود جذب می‌کنند. قرار گرفتن فضانوردان و ماهواره‌ها در این کمربند، به دلیل وجود ذرات کیهانی، بسیار مضر و خطرناک است. «ویلیام کورت» از دانشگاه آیووا در این‌باره می‌گوید: «این کمربند، همانند کمربند وان آلن زمین است که می‌تواند برای کاوشگرهایی که در آینده به مدار زحل فرستاده می‌شوند، خطرناک باشد. با این حال روشن نیست که این کمربند چگونه در اطراف زحل پدید آمده است. ولی می‌توان وجود سیستم پیچیده‌ی حلقه‌ها در اطراف زحل را در وجود این کمربند، دخیل دانست. درک چگونگی ایجاد این کمربند در اطراف زحل، می‌تواند به شناخت ما از مناطق مشابه تابشی در منظومه‌ی شمسی کمک کند.»

در فضای میان حلقه‌های زحل، ذرات کوچکی وجود دارند که همواره در جریان‌های وارد شده از سوی سیاره‌ی زحل، جابه‌جا می‌شوند. این بارش‌ها به «باران‌های حلقه‌ای» معروف هستند و ذرات موجود در حلقه‌ها به سوی سیاره حرکت می‌کنند و بر روی زحل می‌بارند. شدت و حجم بارش این ذرات یخ، گردوغبار و گاز معادل ۴۵،۰۰۰ کیلوگرم در ثانیه است که از تصورات پیشین بسیار بیشتر است. این میزان جذب ذرات حلقه‌ها توسط سیاره، به‌حدی زیاد است که ناپدید شدن تدریجی حلقه‌ها را سریع‌تر از آن‌چه قبلاً تصور می‌شد، به‌وقوع می‌رساند.

این بارش‌ها بسیار متنوع هستند؛ بارش‌هایی از یخ‌های آب، ذرات آمونیاک، نیتروژن، متان و مواد آلی را شامل می‌شود. «هانتر وایت» از موسسه‌ی تحقیقات جنوب‌غربی تگزاس، می‌گوید: «این بارش‌ها می‌تواند بر روی لایه‌های فوقانی جو زحل، تاثیراتی جدی بگذارد.»

این بارش‌ها تا عملیات شیرجه‌ی کاسینی به درون زحل برای ما ناشناخته بود. وایت می‌گوید: «ذرات تشکیل‌دهنده‌ی این باران‌ها بسیار بسیار کوچک هستند، به حدی که اگر شما در راستای آن‌ها قرار بگیرید، جریان آن‌ها را احساس نمی‌کنید.»

 

نوشته: لیا کران
ترجمه: علی عمانی – مجله علمی ایلیاد