ذرات سیلیس منجمد پرتاب شده از قمر زحل، انسلادوس، انرژی خود را از هسته یخ زده ماه دریافت می کنند، هسته ای که توسط گرانش مقاومت ناپذیر زحل فشرده و کشیده شده است.
این ذرات سفر خود را از کف اقیانوس وسیع انسلادوس آغاز می کنند و همراه با حجم زیادی از بخار آب، از آبفشان های میدان های «ببر نواری» در قطب جنوبی ماه به فضا فرستاده می شوند. مواد آبفشان در نهایت به حلقه E زحل (خارجی ترین و پایین ترین حلقه زحل) می رسد و در نتیجه به یکی از دیدنی ترین پدیده ها در منظومه شمسی کمک می کند.
تا به حال، دانشمندان نمی دانستند که چه فرآیندی ذرات سیلیس را وارد آبفشان های ششمین قمر بزرگ زحل (از 83 قمر) کرده است. آنها همچنین از زمان لازم برای تکمیل این فرآیند بی اطلاع بودند.
تیمی از محققان به سرپرستی اشلی شوئنفلد، دانشجوی دکترای علوم سیاره‌ای UCLA، داده‌های مربوط به مدار انسلادوس، اقیانوس و ویژگی‌های زمین‌شناسی آن را در حالی که فضاپیمای کاسینی ناسا بین سال‌های 2004 تا 2017 به دور زحل می‌چرخید، تجزیه و تحلیل کردند. جمع آوری و تحلیل کرده بود.
آنها به این نتیجه رسیدند که وقتی ماه – که گوشته یخی آن بازتابنده ترین سطح منظومه شمسی است – به دور زحل می چرخد، کشش غول گازی نیروهای گرانشی ایجاد می کند که هسته انسلادوس را فشرده و منبسط می کند. این تغییر شکل باعث ایجاد اصطکاک می شود که کف اقیانوس جهانی انسلادوس را گرم می کند، که به نوبه خود جریان های قوی ایجاد می کند که می تواند سیلیس را از پایین به سطح اقیانوس منتقل کند.
شوئنفلد گفت: «تحقیقات ما نشان می‌دهد که این جریان‌ها به اندازه‌ای قوی هستند که می‌توانند مواد را از کف دریا به داخل ورقه یخی که اقیانوس را از فضای خالی جدا می‌کند، بردارد. ساختارهای ورید دجله، که سوراخ‌هایی را به داخل این پوسته یخی می‌کشند و زیر آن امتداد می‌یابند، می‌توانند به عنوان مجرای مستقیم برای راندن مواد به فضا عمل کنند. انسلادوس در حال ارائه نمونه‌های رایگان از آنچه در اعماق درون است به ما می‌دهد.
مدل توسعه یافته توسط تیم تحقیقاتی به تایید نظریه های مربوط به فعالیت هیدروترمال کمک می کند. از زمانی که کاسینی از فوران های انسلادوس عبور کرد و مقادیر زیادی گاز هیدروژن و سیلیس را شناسایی کرد، دانشمندان روی این نظریه ها کار کردند. این فضاپیما برای اولین بار در سال 2005 از کنار ششمین قمر بزرگ زحل عبور کرد و نزدیک شدن نهایی خود را در سال 2015 انجام داد.
یافته های شوئنفلد و تیمش همچنین چارچوبی معتبر برای ذرات پرتاب شده به فضا و همچنین مکانیزمی برای توضیح اینکه چرا بخارها حاوی سیلیس هستند، ارائه می دهند. این همچنین در توضیح چگونگی رسیدن مواد دیگر به سطح یخ زده ماه مفید است.
امیلی هاوکینز، محقق و استاد فیزیک در دانشگاه Loyola Marymount، می‌گوید: «مدل ما از این ایده حمایت بیشتری می‌کند که تلاطم همرفتی اقیانوس‌ها مواد مغذی مهمی را از کف دریا به پوسته یخ زده منتقل می‌کند». “انتقالات.”
مکانیسم توصیف شده توسط این تیم شبیه به فعالیتی است که ما در اطراف دریچه های گرمابی در اعماق اقیانوس های زمین می بینیم. در اینجا، این منافذ محل زندگی طیف وسیعی از موجودات هستند که از موادی که از آنها خارج می شود تغذیه می کنند.
ناسا در حال برنامه ریزی چندین ماموریت احتمالی برای عبور، مدار یا حتی فرود بر روی انسلادوس است. این مأموریت‌ها می‌توانند داده‌هایی را جمع‌آوری کنند که به دانشمندان اجازه می‌دهد دریچه‌های گرمابی روی ماه را بیشتر مطالعه کنند. از جمله جستجوی احتمالی زندگی در اطراف این پدیده ها.
این مطالعه جدید ممکن است راهنمای این برنامه ها باشد. تیم تحقیقاتی قصد دارد مدل های بیشتری بسازد که ممکن است به شکل گیری مطالعات محلی این ماه گلوله برفی جذاب کمک کند.
این تحقیق ماه گذشته در مجله Communications Earth & Environment منتشر شد.
