قمر زحل ميماس هو أصغر أقمار عملاق الغاز. (يحتوي زحل على 62 قمراً ، لكن بعضها عبارة عن أقمار صغيرة قطرها أقل من كيلومتر واحد). تظهر دراستان جديدتان كيف تصرف ميماس كنوع من محراث الثلج ، مما أدى إلى توسيع انقسام كاسيني بين حلقات زحل.
تميّزه حلقات زحل الأيقونية عن الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية. لا يوجد إجماع علمي حول كيفية تشكلها بالضبط. تقول النظرية إنها تشكلت في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي ، بينما تشير البيانات من مهمة كاسيني إلى ذلك تشكلت في وقت لاحق ، ربما في عهد الديناصورات. تشير البيانات المأخوذة من ما يسمى بالنهاية الكبرى لكاسيني إلى أن عمر الحلقات 200 مليون سنة أو أقل. ولكن على الرغم من أن تاريخهم غير مؤكد ، إلا أننا ما زلنا نعرف ما يتألفون منه: جميعهم تقريبًا جليد مائي ، مع بعض القطع الصخرية.
يطلق عليهم حلقات زحل لأن هناك عدة حلقات مفصولة بفجوات تسمى الانقسامات. الفجوة الأكبر والأكثر وضوحًا تسمى قسم كاسيني. يقع بين ما يسمى الحلقة A والحلقة B ، ويبلغ عرض التقسيم حوالي 4800 كيلومتر (3000 ميل).
صورة هابل عام 2004 لكوكب زحل وحلقاته. الفجوة المظلمة الواسعة بين الحلقتين هي قسم كاسيني. الحلقة الخارجية الكبيرة هي الحلقة A والحلقة الداخلية الكبيرة هي الحلقة B. حقوق الصورة: وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وإي كاركوشكا (جامعة أريزونا) - http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2004/18/image/a/ (رابط مباشر) ، المجال العام ، https: / /commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=3111498
هناك دراستان جديدتان تساعدان في شرح كيفية إنشاء قسم كاسيني وتوسيعه. الأول هو ' تشكيل قسم كاسيني - I. تشكيل الحلقات عن طريق الهجرة الداخلية لميماس والثاني هو ' تشكيل شعبة كاسيني - II. التواريخ المحتملة لميماس وإنسيلادوس . ' تم نشر كلاهما في الإخطارات الشهرية الصادرة في يونيو 2019 للجمعية الفلكية الملكية. كلاهما من نفس مجموعة المؤلفين من معاهد البحوث في فرنسا.
تظهر الدراسات أن القمر التمثيل الصامت تصرفت مثل محراث الثلج ودفعت الجسيمات التي تشكل الحلقتين A و B بعيدًا ، مما أدى إلى توسيع قسم كاسيني إلى عرضه الحالي البالغ 4800 كيلومتر. يفعل هذا من خلال الرنين المداري .
حلقات زحل والانقسامات المسمى. اضغط للتكبير. حقوق الصورة: بواسطة NASA / JPL / Space Science Institute - http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08389 ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=2948906
تسمى الحافة الداخلية لقسم كاسيني بـ هويجنز جاب . جزيئات الجليد والصخور في Huygens Gap عند الحافة الداخلية لقسم كاسيني في صدى مداري 2: 1 مع ميماس. وهذا يعني أنه بالنسبة لكل من مدارات ميماس ، تدور هذه الجسيمات مرتين. نتيجة لذلك ، يقوم ميماس بشكل متكرر بسحب تلك الجسيمات بقوة الجاذبية ، مما يجبرها على الدخول في مدارات خارج الفجوة. مثل كاسحة ثلج.
الميل الطبيعي للقمر هو الهجرة بعيدًا عن الكوكب المضيف. فقط جاذبية الكوكب المضيف يمكنها أن تبقيها تحت السيطرة. ولكن في حالة ميماس ، حدث شيء آخر جعلها تهاجر إلى الداخل لمسافة تصل إلى 9000 كيلومتر ، وفي هذه العملية اتسعت الفجوة إلى نصف تلك المسافة. فقط فقدان الطاقة يمكن أن يتسبب في الهجرة الداخلية لميماس.
أدت هجرة أقمار زحل إلى توسيع قسم كاسيني في حلقات زحل. الآن ، بدأت ميماس بالهجرة إلى الخارج. حقوق الصورة: Cassini و Dante و Baillié و Noyelles.
يقول الباحثون إن ميماس كان عليه أن يفقد طاقته عن طريق التسخين ، والذي بدوره سيذيب الجليد الداخلي للقمر ويضعف القشرة. ولكن الآن بعد أن أعطتنا المركبة الفضائية كاسيني مناظر ممتازة لسطح ميماس ، فإن هذا السيناريو غير مناسب. لا يزال سطح ميماس يظهر أدلة على تأثيرات قديمة ، والتي لا ينبغي أن تكون موجودة إذا تم إضعاف القشرة.
منظر لميماس من المركبة الفضائية كاسيني. يظهر القمر أدلة على التأثيرات القديمة. يُطلق على ميماس أحيانًا اسم 'نجمة الموت' نظرًا لتشابهها مع نجمة الموت في حرب النجوم. حقوق الصورة: NASA / JPL / Space Science Institute
فريق الباحثين لديه فرضية ثانية تتضمن أقمار أخرى من أقمار زحل ، إنسيلادوس. إنسيلادوس جدير بالملاحظة لأنه يمتلك امتداد المحيطات الجوفية ، والذي تم اكتشافه أيضًا بواسطة مركبة الفضاء كاسيني. وفقًا لهذه الفرضية ، فقد كل من ميماس وإنسيلادوس طاقتهما الرنين المداري . هذا من شأنه أن يسخن كلا القمرين ، مما يؤدي إلى تكوين محيطات تحت السطحية. ومع ذلك ، فإن هذه الفرضية غير مؤكدة ، خاصة وأن وجود محيط تحت سطح الأرض في ميماس لم يتم إثباته مطلقًا. (السطح لا يظهر أي علامات واحد.)
إنسيلادوس الجميل بشكل مذهل به محيط تحت سطح الأرض. الكسور السطحية المرئية هي دليل على وجود محيط تحت السطحي. ميماس ليس لديه مثل هذه الكسور. حقوق الصورة: NASA / JPL / Space Science Institute
ما هو واضح هو أن ميماس قد بدأت في الهجرة إلى الخارج مرة أخرى. وفقًا للحسابات الواردة في هذه الأوراق ، في حوالي 40 مليون سنة ، ستختفي فرقة كاسيني.
قد يكون لهذه الدراسة بعض الآثار الرائعة لدراسة الكواكب الخارجية. وفقًا للمؤلفين ، عندما يعثر علماء الفلك على كواكب خارجية ذات هياكل دائرية حولها ، فقد يعني ذلك وجود أقمار. وإذا كانت هناك أقمار هناك ، فقد يكون لها محيطات جوفية. وفي تلك المحيطات ، ربما ، الحياة.
مصادر:
- خبر صحفى: قمر زحل ميماس ، كاسحة ثلج في حلقات الكوكب
- ورقة ابحاث: تشكيل قسم كاسيني - I. تشكيل الحلقات عن طريق الهجرة الداخلية لميماس
- ورقة ابحاث: تشكيل شعبة كاسيني - II. التواريخ المحتملة لميماس وإنسيلادوس
- ورقة ابحاث: آثار المد والجزر على فرضية محيط ميماس
- الكون اليوم: المركبة الفضائية كاسيني تؤكد وجود المحيط تحت السطحي على إنسيلادوس
- ناسا: ميماس في العمق