ربما أنهت مركبة كاسيني هويجنز التابعة لوكالة ناسا مهمتها التي استمرت 20 عامًا لاستكشاف جوار زحل بشكل دراماتيكي قبل سبع سنوات، عندما سقطت في العملاق الغازي، لكنها لا تزال تقدم السلع العلمية.
وباستخدام بيانات الرادار التي جمعتها مركبة كاسيني، تمكن علماء الفلك من جامعة كورنيل من جمع معلومات جديدة عن المحيط السائل لأكبر أقمار زحل، تيتان، والذي يتكون من الهيدروكربونات، وهي فئة من المواد الكيميائية العضوية المكونة من الكربون والهيدروجين. على سبيل المثال، تشمل هذه الفئة مواد كيميائية مثل الميثان والإيثان.
تمكن الفريق من تحليل تركيبة و”خشونة” بحر تيتان، الذي يقع بالقرب من القطب الشمالي للكرة الأرضية. ووجد الباحثون بحارًا هادئة من الميثان ذات تيار مد وجزر لطيف. وهذا ليس فقط شيئًا فشلت الفحوصات السابقة لبحار تيتان في الكشف عنه، بل إنه يضع أيضًا الأساس للتحقيقات المستقبلية في أقمار المحيطات في النظام الشمسي.
تم جمع بيانات كاسيني المستخدمة للتوصل إلى هذه النتائج الجديدة باستخدام “الرادار الباليستي”، والذي تضمن قيام المركبة الفضائية بتوجيه شعاع راديو إلى تيتان والذي ينعكس بعد ذلك نحو الأرض.
متعلق ب: قد لا يكون قمر زحل المحيطي تيتان قادرًا على دعم الحياة بعد كل شيء
إن تأثير هذا هو استقطاب انعكاس السطح من تيتان، والذي قدم وجهات نظر من منظورين مختلفين. الرادار القياسي الذي رأى الإشارة المنعكسة مرة أخرى إلى كاسيني قدم منظورًا واحدًا فقط.
يقول فاليريو بوجيالي، عضو الفريق وباحث في مركز كورنيل للفيزياء الفلكية وعلوم الكواكب (CCAPS): “الفرق الرئيسي هو أن المعلومات الثنائية هي مجموعة بيانات أكثر اكتمالاً وهي حساسة لكل من تكوين السطح العاكس وخشونته”. وقال في بيان:
انطلقت كاسيني في 15 أكتوبر 1997، ثم استغرقت سبع سنوات في رحلتها إلى نظام زحل. واصطدمت ناسا بكاسيني مع زحل في عام 2017 لمنع المركبة الفضائية من الاصطدام في النهاية بأحد أقمار العملاق الغازي البالغ عددها 146 قمرًا معروفًا.
تم جمع بيانات الرادار الباليستي التي استخدمها بوجيالي وزملاؤه بواسطة كاسيني خلال أربع عمليات تحليق في 17 مايو و18 يونيو و24 أكتوبر 2014، ثم مرة أخرى في 14 نوفمبر 2016. وبالنسبة لكل من مجموعات بيانات الرادار الباليستي هذه، شوهدت الانعكاسات السطحية عندما اقتربت كاسيني من تيتان في أقرب نقطة لها، ثم مرة أخرى عندما ابتعدت عن القمر.
وقد فحص الباحثون ملاحظات ثلاثة من البحار القطبية في تيتان: بحر كراكن، وبحر ليجيا، وبحر بونجا. ووجدوا أن تركيب الطبقات السطحية لبحار الهيدروكربون يعتمد على الموقع وخط العرض. وعلى وجه الخصوص، كانت المواد الموجودة على سطح الجزء الجنوبي من بحر كراكن هي الأكثر كفاءة في عكس إشارات الرادار.
بدت البحار الثلاثة على تيتان هادئة عندما رصدتها المركبة الفضائية كاسيني، حيث رصدت أمواجًا بلغ ارتفاعها نحو 3.3 ملليمتر. وفي الأماكن التي التقت فيها بحار الهيدروكربون بالساحل، ارتفع ارتفاع الأمواج إلى 5.2 ملليمتر فقط، مما يشير إلى وجود تيارات مد وجزر ضعيفة.
وأضاف بوجيالي “لدينا أيضًا مؤشرات على أن الأنهار التي تغذي البحار تحتوي على ميثان نقي حتى تتدفق إلى البحار السائلة المفتوحة، والتي تكون أكثر ثراءً بالإيثان. الأمر أشبه بما يحدث على الأرض عندما تتدفق الأنهار ذات المياه العذبة إلى مياه المحيطات المالحة وتختلط بها”.
وقال الفريق إن هذا الاكتشاف يتوافق مع النماذج الجوية لقمر زحل، والتي تنبأت بأن الأمطار التي تسقط على تيتان تتكون في معظمها من الميثان، مع كميات صغيرة من الإيثان والهيدروكربونات الأخرى.
وأضاف بوجيالي أن الفريق يواصل العمل بالبيانات التي جمعتها كاسيني خلال دراستها لتيتان لمدة 13 عامًا. واختتم حديثه قائلًا: “هناك منجم من البيانات لا يزال ينتظر التحليل الكامل بطرق من شأنها أن تؤدي إلى المزيد من الاكتشافات. وهذه ليست سوى الخطوة الأولى”.
ونشرت أبحاث الفريق يوم الثلاثاء (16 يوليو) في مجلة Nature Communications.
More Stories
صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس يتوقف قبل إطلاقه ملياردير في مهمة خاصة
بقرة بحرية ما قبل التاريخ أكلها تمساح وسمكة قرش، بحسب حفريات
إدارة الطيران الفيدرالية تطلب التحقيق في فشل هبوط صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس