آیا بار الکتریکی دلیل وارونگی تپه‌های شنی عجیب قمر تیتان است؟

آیا بار الکتریکی دلیل وارونگی تپه‌های شنی عجیب قمر تیتان است؟

ممکن است، تپه‌های شنی قمر تیتان هم از قانون جاذبه تبعیت کنند. درواقع، محققان می‌خواهند با استفاده از الکتریسیته ساکن، توضیحی برای تپه‌های شنی عجیب بزرگ‌ترین قمر زحل بیابند.

قمر تیتان که به‌اندازه سیاره عطارد است، تنها جرم کیهانی منظومه شمسی البته به‌جز زمین است که دارای جو غلیظ و مایعات سطحی است. اما در عوض آب، دریاچه‌های قمر تیتان، از باران‌های هیدروکربنی تغذیه می‌شوند و غنی از متان مایع و اتان هستند. همچنین این قمر یخی دارای آب و هوایی مبتنی بر هیدروکربن است و  98 درصد از جو غلیظ آن از نیتروژن تشکیل‌شده و سطح نواحی استوایی آن با شن‌هایی پوشانده شده که ارتفاعشان تا 100 متر می‌رسد.

اما نکته عجیب در مورد تپه‌های شنی قمر تیتان این است که، به نظر می‌رسد، این تپه‌های شنی برخلاف جهت وزش باد جهت‌گیری کرده‌اند. باد در قمر تیتان، عموما از سوی جنوب می‌وزد، اما جهت تپه‌های شنی تیتان، به سمت شرق است.

جوزف دوفک محققی از موسسه تکنولوژی جورجیا، آتلانتا، می‌گوید: “این مورد یک تناقض آشکار محسوب می‌شود. چراکه باد در یک‌جهت می‌وزد؛ اما شن‌ها در جهتی دیگر حرکت می‌کنند.”

دوفک و همکارانش برای درک چگونگی حرکت تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان، دانه‌های شن ارگانیکی مشابه دانه‌های موجود در قمر تیتان را در محفظه مخصوصی که شرایط تیتان در آن شبیه‌سازی‌شده، قرار دادند و در استوانه‌ای چرخاندند. زمانی که این دانه‌ها از ظرف استوانه‌ای خارج شدند، به دلیل الکتریسیته ساکن ایجادشده در اثر اصطکاک بین دانه‌ها در هوای خشک، این دانه‌های شن به‌صورت یک توده درآمده بودند.

در تصویر فوق که توسط رادار نقشه‌بردار کاوشگر کاسینی ثبت‌شده است، تپه‌های شنی قمر تیتان (بالا) همانند تپه‌های شن نامیبیا در جنوب آفریقا (پایین) به نظر می‌رسند. ویژگی ابر مانندی که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، عوارض توپوگرافی موجود در تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان هستند
در تصویر فوق که توسط رادار نقشه‌بردار کاوشگر کاسینی ثبت‌شده است، تپه‌های شنی قمر تیتان (بالا) همانند تپه‌های شن نامیبیا در جنوب آفریقا (پایین) به نظر می‌رسند. ویژگی ابر مانندی که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، عوارض توپوگرافی موجود در تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان هستند

دوفک توضیح می‌دهد:”به‌مانند این است که در زمستان در پاکت بادام‌زمینی را بازکنید، در این حالت معمولا دانه‌های بادام‌زمینی به هم چسبیده‌اند. هیدروکربن‌های موجود در قمر تیتان، چگالی کمی دارند و همچون بادام‌زمینی به هم می‌چسبند.”

درواقع با توجه به چگالی کم و خشکی جو قمر تیتان، دانه‌های شن سطح این قمر، قادر به حفظ بار الکتریکی و چسبیدن به مدتی طولانی‌تری نسبت به زمین هستند. این می‌تواند، توضیحی برای وارونگی تپه‌های شنی قمر تیتان باشد.

محققان می‌گویند، بادهای نزدیک به سطح قمر تیتان، بادهای خفیفی محسوب می‌شوند و معمولا دارای سرعتی کمتر از 5  کیلومتر هستند، باوجود چنین سرعت بادی و چسبیدن دانه‌های شن، حرکت آن‌ها بسیار سخت است. درواقع، تنها بادهای قوی‌تر حاصل توفان‌ها و یا تغییرات فصلی می‌تواند، جهت این تپه‌های شنی را تغییر دهد.

رالف لورنز محققی از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز در لورل، مریلند، می‌گوید:” نیروهای الکترواستاتیک تپه‌های شنی قمر تیتان، به‌احتمال بسیار زیاد، در این قمر از اهمیت بیشتری نسبت به شرایط معمول برخوردارند. سرعت بادی که بتواند این دانه‌های شن را حرکت دهد هم احتمالا چیزی بیش از انتظار ما خواهد بود.”

تجمع خاص دانه‌های شنی قمر تیتان، حتی ممکن است، توضیحی برای چگونگی جمع شدن این دانه‌ها در سطح قمر هم باشد. درواقع آرایش این دانه‌ها مشابه، ذرات معلق در جو غلیظ قمر تیتان است، البته با این تفاوت که دانه‌های شن، اندازه بسیار بزرگ‌تری دارند.

 تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان از نمای رادار نقشه‌بردار کاوشگر کاسینی

تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان از نمای رادار نقشه‌بردار کاوشگر کاسینی

جانی ریدباگ، محققی از دانشگاه بریگهام یانگ، یوتا، می‌گوید:”ذرات معلق موجود در جو بسیار کوچک هستند، بنابراین، نمی‌توانند با وزش باد همچون دانه‌های شن حرکت کنند. اما به این روش می‌توانند، بزرگ شوند.”

تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان، نخستین بار در سال 2005 توسط کاوشگر کاسینی مشاهده شدند. این تپه‌ها با توجه به وارونگی خود، همواره موجب شگفتی محققان بوده‌اند. این تپه‌های شنی بزرگ که از ذرات کوچک کربن تشکیل‌شده‌اند، بیش از 20 درصد از سطح تیتان را پوشانده‌اند.

محققان در ابتدا تصور می‌کردند، به دلیل بادهای خفیف تیتان، این تپه‌های شنی جهت‌گیری خلاف جهت باد دارند. اما با کشف بادهای وارونه در قمر تیتان، خلاف فرضیه دانشمندان به اثبات رسید.

در سال‌های اخیر، قابل‌قبول‌ترین فرضیه برای وارونگی تپه‌های شنی، بادهای وارونه بوده‌اند. این بادها زمانی وارونه می‌شوند که خورشید به بالای خط استوای قمر تیتان می‌رسد و بر جو غلیظ آن تأثیر می‌گذارد.

.

منبع: newscientist

 



ارسال نظر