گرمای قمرهای مشتری از کجا می‌آید؟

مجله علمی ایلیاد – چهار قمر گالیله‌ای مشتری شامل «اروپا»، «گانیمد»، «آیو» و «کالیستو»، طی فرآیندهایی به نام‌های گرمایش کِشندی، فشار و کشش گرانشی بین خودشان و همچنین برهمکنش با مشتری، باعث گرم شدن یکدیگر می‌شوند. به همین خاطر، برخی از این قمرهای یخی به اندازه‌ای گرم می‌شوند که در اعماق آن‌ها اقیانوس‌هایی از آب مایع شکل می‌گیرد. در مورد قمر سنگی آیو، گرمایش درونی باعث تشکیل سنگ‌های مذاب می‌شود. محققین قبلاً تصور می‌کردند که خود مشتری باعث به‌وجود آمدن گرمایش کشندی می‌شود، ولی اکنون دکتر «همیش های» و همکارانش از آزمایشگاه پیشرانه‌ی جت ناسا، دریافته‌اند که فعل انفعال خود قمرها با یکدیگر از اهمیت بیشتری برخوردار است.

دکتر «آنتونی ترین» از دانشگاه آریزونا، می‌گوید: «حفظ اقیانوس‌های زیرسطحی نیازمند وجود تعادل بین انرژی دریافتی و انرژی از دست رفته است. ما شواهد زیادی داریم که نشان می‌دهند قمرهای اروپا، گانیمد، کالیستو و دیگر قمرها درون خود دارای اقیانوس‌هایی هستند. قمر آیو به مشتری نزدیک‌تر است و دارای فعالیت‌های آتشفشانی متعددی است که می‌تواند از عواقب گرمایش کشندی باشد. با این حال، ما می‌خواستیم منبع این گرما را به صورت قطعی کشف کنیم، زیرا این موضوع می‌تواند تاثیر زیادی بر روی نحوه‌ی تکامل و قابلیت سکونت دنیاهای دیگر داشته باشد. قسمت جالب ماجرا اینجا است که اندازه‌ی این قمرها خیلی از مشتری کوچک‌تر است و تصور نمی‌کنید که بتوانند دارای «رزونانس کشندی» خاصی باشند.»

دکتر های می‌گوید: «رزونانس باعث ایجاد گرما می‌شود. اگر شما یک جرم یا سیستم را هُل دهید و به حال خود رها کنید، با فرکانس طبیعی خودش می‌لرزد، ولی اگر هل دادن خود را با فرکانس مناسب ادامه دهید، نوسانات جرم بزرگ و بزرگ‌تر می‌شود و مانند این است که یک تاب را هل می‌دهید. اگر تاب را در زمان‌های مناسب هل دهید،‌ بالا و بالاتر می‌رود ولی اگر در زمان‌بندی اشتباه کنید، تاب متوقف می‌شود.»

فرکانس طبیعی هر کدام از قمرها، بستگی به عمق اقیانوس‌های آن‌ها دارد. رزونانس کشندی قبل از این کار نیز شناخته شده بود، ولی همه فکر می‌کردند که فقط خود مشتری می‌تواند باعث آن باشد. این تیم تحقیقاتی با مدل‌های خود نشان دادند که رزونانس مشتری به تنهایی نمی‌تواند باعث این حالات کشندی شود. بررسی‌های آن‌ها نشان داد که نیروهای ایجاد شده با فرکانس رزونانس خود قمرهای مشتری یکسان هستند و گرمایی که قمرهای مشتری از یکدیگر دریافت می‌کنند، بیشتر از گرمایی است که از مشتری می‌گیرند.

برای اینکه قمرها رزونانس کشندی را تجربه کنند، باید اقیانوس‌هایی به عمق صدها کیلومتر داشته باشند که تخمین دانشمندان از اقیانوس‌های قمرهای مشتری نیز در همین حدود است. محققین امیدوار هستند که در تحقیقات آینده، عمق واقعی اقیانوس‌های قمرهای مشتری کشف شود.

نتایج این مطالعه در مجله‌ی Geophysical Research Letters چاپ شده است.