قمر تیتان ممکن است برای فرود فضاپیماها مناسب باشد

قمر تیتان ممکن است برای فرود فضاپیماها مناسب باشد

بزرگ‌ترین قمر زحل، تیتان، ممکن است، همچون ساحلی وسیع باشد. درحالی‌که ممکن است، شن‌های این قمر با بار الکتریکی ناآرام باشند، مطالعات جدید نشان می‌دهد که آن طوری که تصور می‌کردیم، سطح این قمر برای فرود فضاپیمای رباتیک نامطلوب نیست. اگرچه دریاچه‌های تیتان مملو از متان و اتان مایع فوق سرد هستند، اما  این دریاچه‌ها می‌توانند برای فرود یک فضاپیما در آینده مناسب باشند.

قمر یخی تیتان دارای آب و هوایی مبتنی بر هیدروکربن است و  ۹۸ درصد از جو غلیظ آن از نیتروژن تشکیل‌شده و سطح نواحی استوایی آن با شن‌هایی پوشانده شده که ارتفاعشان تا ۱۰۰ 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.

محققان می‌گویند، بادهای نزدیک به سطح قمر تیتان، بادهای خفیفی محسوب می‌شوند و معمولا دارای سرعتی کمتر از ۵  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.

کاوشگر کاسینی در سال ۲۰۱۳ طی یکی از مانورهای گذر نزدیک خود، موفق به مشاهده جزیره جادویی در یکی از دریاهای تیتان شد
کاوشگر کاسینی در سال ۲۰۱۳ طی یکی از مانورهای گذر نزدیک خود، موفق به مشاهده جزیره جادویی در یکی از دریاهای تیتان شد

تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان، نخستین بار در سال ۲۰۰۵ 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 ۲۰ 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.

حال در مطالعه جدید که 29 ژوئن (8 تیر) در نشریه “Earth and Planetary Science Letters”منتشر شده، محققان از داده‌های رادار فضاپیمای کاسینی ناسا برای اندازه‌گیری ناهمواری سه دریاچه در نزدیکی قطب شمال تیتان بهره برده‌اند، این سه دریاچه کرکان، لیژیا و پنگا نام دارند. لیژیا، دومین دریاچه بزرگ تیتان، بزرگ‌تر از دریاچه سوپریور است که می‌تواند 50 برابر ذخایر نفتی زمین را در خود جای دهد. دریاچه سوپریور که در مرز شمالی آمریکا و کانادا واقع‌شده، دومین دریاچه آب شیرین جهان ازلحاظ سطح و سومین دریاچه آب شیرین جهان ازلحاظ حجم محسوب می‌شود.

محققان با استفاده از تکنیکی به نام “شناسایی آماری رادار”، قادر به‌اندازه گیری امواج تیتان شدند، به نظر می‌رسد، در زمان انجام این سنجش‌ها، این امواج تنها حدود 1 سانتی‌متر بلندی و 20 سانتی‌متر طول داشته‌اند. محققان پیش از این هم از داده‌های راداری برای مطالعه امواج قمر تیتان بهره برده‌اند که نتایج جالبی هم در برداشته است. در مطالعه‌ای که در سال 2014 انجام شد، محققان اعلام کردند که جزایر جادویی دریاچه لیژیا مرتبا در حال آشکار شدن و ناپدید شدن 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
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 سال ۲۰۱۳، به‌طور ناگهانی ویژگی‌های مرموزی توسط ابزار رادار مأموریت کاسینی آشکار شدند. این ویژگی‌های عجیب که در تصاویر قبلی دیده نشده بودند، بدون هیچ توضیحی در دریای لیژیا، دومین دریای تیتان، واقع در نزدیکی قطب شمال این قمر ظاهرشده بودند. در طول مأموریت گذر نزدیک کاسینی که تنها چند روز بعد انجام شد، این ویژگی‌های مرموز که از آن زمان به‌طور غیررسمی “جزیره جادویی” نام گرفتند، دوباره ناپدید شده بودند. پس ‌از این، کاسینی بار دیگر در سال ۲۰۱۵، موفق به مشاهده جزیره جادویی تیتان شد. از آن زمان، دانشمندان چندین فرضیه را برای توضیح مطرح کرده بودند.

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  ۹۸ درصد از جو غلیظ آن از نیتروژن تشکیل‌شده است.

اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد، جزیره جادویی تیتان حاوی حباب‌های گاز است. همچنین دانشمندان فرض می‌کنند، این ویژگی‌ها ممکن است، امواج یا الگوهای ایجادشده توسط باران باشد. این مطالعه همچنین ممکن است، نحوه اکتشافات آینده در قمر تیتان را به‌کلی تغییر دهد.

اخترشناسان می‌گویند، جزایر جادویی قمر سیاره زحل، تیتان، جادویی نیستند؛ بلکه تنها حباب هستند. درواقع، جزایر جادویی یا همان ویژگی‌های مرموز قمر تیتان، ممکن است که حباب‌های نیتروژن باشند
اخترشناسان می‌گویند، جزایر جادویی قمر سیاره زحل، تیتان، جادویی نیستند؛ بلکه تنها حباب هستند. درواقع، جزایر جادویی یا همان ویژگی‌های مرموز قمر تیتان، ممکن است که حباب‌های نیتروژن باشند

مقامات ناسا در بیانیه‌ای اعلام کردند:”یک مایع گازدار همچنین می‌تواند منجر به ایجاد مشکلاتی شود، به‌طور بالقوه، برای کاوشگر رباتیک آینده که قرار است؛ وارد دریاهای تیتان و یا در آب شناور شود. گرمای اضافی ناشی از یک کاوشگر ممکن است، منجر به تشکیل حباب در اطراف کاوشگر شود و دشواری‌هایی برای هدایت و یا ثابت نگه‌داشتن کاوشگر فراهم کند.”

داده‌هایی که در این مطالعه تجزیه و تحلیل شده‌اند توسط کاسینی و در اوایل فصل تابستان در این قمر زحل به‌دست‌آمده‌اند و البته مشخص نیست که این امواج در زمان‌های مختلف چه مقدار نوسان دارند. به گفته محققان، این مطالعات می‌تواند برای مأموریت آینده (بعد از پایان مأموریت فضاپیمای کاسینی) در زحل مفید باشند. بنابراین هر زمان که ناسا (یا سایر سازمان‌های فضایی) تصمیم به فرود روی قمر تیتان بگیرند، مطالعات جدید نشان می‌دهد، امکان فرود یک فضاپیما در این قمر وجود دارد.

هم‌اکنون مأموریت‌های مفهومی برای کاوش دریاهای تیتان طراحی‌شده‌اند، از جمله کاوشگر دریاهای تیتان  (TiME)، اگرچه ناسا این طرح مفهومی را نپذیرفت؛ اما یک مدل آزمایشی از این کاوشگر در دریاچه کوهستانی در شیلی آزمایش شد. این کاوشگر می‌تواند، زمینه‌ای برای مأموریت‌های بیشتر باشد.

.

منبع: gizmodo



ارسال نظر