فعالیت‌های زمین‌شناختی دو قمر زحل

هادی ناصری

دو قمر زحل که تا پیش از این بدون هرگونه فعالیت زمین‌شناختی شناسایی شده بودند در یافته‌ای از داده‌های فضاپیمای کاسینی، فعال شناخته شدند. این دو قمر تتیس (Tethys) و دیون (Dione) نام دارند. تتیس با قطری معادل 1050 کیلومتر و چگالی تقریباً برابر با آب، از یخ خالص تشکیل یافته و نسبت بازتاب آن به 8/0 می‌رسد، به همین جهت غیر از انسلادوس (Enceladus) از دیگر قمرهای زحل روشن‌تر است. تتیس شیاری عظیم بر سطح خود دارد که با آن شناخته می‌شود. عرض متوسط این شیار 100 کیلومتر و ژرفای آن به 5 کیلومتر می‌رسد.

قمر دیون (Dione)

دیون قمری استثنائی است. از جمله ویژگی‌های دیون وجود نیم‌کره‌ی تاریک و تیره و نیم‌کره‌ی روشن است. از عوارض غیرقابل چشم‌پوشی این قمر خط شیارمانندی به نام آماتا (Amata) به طول حدودی 240 کیلومتر است که به‌صورت خطی روشن از نیم‌کره‌ی تاریک شروع و در نیم‌کره‌ی روشن پایان می‌پذیرد. سطح نیم‌کره‌ی روشن احتمالاً از یخ آب پوشیده شده است که در اصل از درون قمر به بیرون آن تراویده است.

بنابر داده‌های فضاپیمای کاسینی، تتیس و دیون جریانات عظیمی از ماده را به سوی فضا پرتاب می‌کنند. این کشف حدس و گمان‌ها در ارتباط با فعالیت‌های زمین‌شناختی و حتی آتشفشانی را در این دنیاهای یخ‌زده تقویت می‌کند. مواد پرتاب‌شده بر روی خود اقمار اثر بر جای می‌گذارند که دلیل آن حرکت به سمت خارج گازهای باردار ناشی از گردش اقمار در مِغناط کُره‌ی زحل است. این گازهای باردار که به پلاسما (Plasma) مشهورند، از الکترون‌ها با بار منفی و یون‌های بار مثبت—اتم‌هایی که یک یا چند الکترون خود را از دست داده‌اند—تشکیل شده‌اند. پلاسما به دلیل بار الکتریکی خود در میدان مغناطیسی گیر می‌افتد.

قمر تتیس (Tethys)

طول مدت گردش محوری زحل 10 ساعت و 46 دقیقه است. این امر باعث روبیدن میدان مغناطیسی و پلاسمای به دام افتاده در آن به فضا و به طرف اقمار می‌شود. همانند دستگاه گریز از مرکز، نیرویی حاصل از گردش سریع زحل به پلاسما برای پرتاب به بیرون فشار می‌آورد.
بلافاصله پس از اینکه فضاپیمای کاسینی در ژوئیه‌ی سال 2004 به زحل رسید، ابزارهای آن پرتاب گاز به فضا در اثر چرخش سریع سیاره را آشکار کرد ولی این حقیقت که این گازها قمرهای این سیاره را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهند تا به حال پنهان مانده بود. این جریانات عظیم گاز داغ و رقیق از صفحه‌ای در لبه‌های بیرونی سیاره پرتاب می‌شوند که فاصله‌ها و فضاهای خالی را پر می‌کنند.

قمر انسالادوس (Enceladus)

جیم برچ (Jim Burch) یکی از اعضای گروه طیف‌سنج پلاسمای فضاپیمای کاسینی و سایر هم‌گروهانش تحقیقی گسترده را با استفاده از ابزارهای فضاپیما بر روی این موضوع انجام دادند. آنها دریافتند که جهت این جریان‌های پلاسما به تتیس و دیون برمی‌گردد. برچ می‌گوید: "این یافته ثابت می‌کند که تتیس و دیون منابع مهمی از پلاسما در مغناط کره‌ی زحل هستند". تا به امروز تنها قمرهای تیتان (Titan) و انسلادوس به عنوان تنها اقمار فعال زحل شناخته شده بودند.
اندرو کوتس (Andrew Coates) یکی دیگر از اعضای تیم طیف‌سنج پلاسما می‌افزاید: "به نظر می‌رسد این مدرک جدید نشانه‌ای قوی از فعالیت در تتیس و دیون باشد".

اینگونه فعالیت‌ها برای دانشمندان در اینکه سیاره از نظر زمین‌شناختی دچار مرگ شده و یا سرشار از انرژی است، اهميت دارد. فعالیت‌ها در انسلادوس نخستین بار با مغناط سنج Dual Technique کاسینی کشف شد. این کشف تیم پرواز کاسینی را تشویق به گذری کوتاه از این قمر کرد که در آن اطلاعات بسیار زیادی در مورد چشمه‌های آب گرم انسلادوس و تصاویری تماشایی حاصل شد.

قمر تیتان (Titan)

میشل داگِرتی (Michele Dougherty)، محقق ارشد تیم مغناط‌سنج، می‌گوید: "بهترین نتایج زمانی حاصل می‌شود که ما اطلاعاتی را که برای درک مشاهدات در کنار هم قرار می‌دهیم تفسیر کنیم".
گذرهای آینده از کنار دیون و تتیس به تیم مغناط سنج و سایر گروه‌ها اجازه‌ی نگاهی دقیق به این دو قمر را خواهد داد. گروه‌ها برای یافتن نشانه‌های بیشتری از فعالیت‌ها در تتیس و دیون، بر روی داده‌های به‌دست‌آمده از گذرهای سال 2005 کار خواهند کرد.

--------------------------------
منبع: وب‌سایت ناسا.