ידענים: חלל ואסטרונומיה | טבעות וירחי שבתאי | קאסיני הויגנס

מאת 15 במרץ 2017 5 תגובות

מחקר חדש מגלה כי האוקיינוס התת-קרחי של הירח אנסלדוס, המקיף את שבתאי, קרוב יותר לפני השטח מאשר הוערך עד כה. המחקר, שמתבסס על תצפיות המכ"ם של הגשושית קאסיני, מראה כי מטרים ספורים מתחת לפני השטח, הקרח בקוטב הדרומי של אנסלדוס חם יותר מהצפוי. תגלית זו מצביעה על כך ששכבת הקרח, המכסה את האוקיינוס, מגיעה לעומק של 2 ק"מ בלבד באזורים מסוימים בקוטב הדרומי.

הירח אנסלדוס של שבתאי. בתחתית התמונה נראה הקוטב הדרומי שלו ובו רצועות הנמר שמהן יוצאים סילוני המים, הנובעים מאוקיינוס של מים נוזליים המתחבא מתחת לשכבת קרח חיצונית. מחקר החדש מצביע על כך ששכבת הקרח הזו דקה הרבה יותר משחשבו עד כה באזור הקוטב הדרומי, דבר שיכול לסייע רבות במשימת מחקר עתידית לירח. מקור: NASA/JPL/Space Science Institute.

הירח אנסלדוס של שבתאי. בתחתית התמונה נראה הקוטב הדרומי שלו ובו רצועות הנמר שמהן יוצאים סילוני המים, הנובעים מאוקיינוס של מים נוזליים המתחבא מתחת לשכבת קרח חיצונית. המחקר החדש מצביע על כך ששכבת הקרח הזו דקה הרבה יותר משחשבו עד כה באזור הקוטב הדרומי, דבר שיכול לסייע רבות במשימת מחקר עתידית לירח. מקור: NASA/JPL/Space Science Institute.

בשנת 2005 החללית קאסיני, שחוקרת את כוכב הלכת שבתאי, טבעותיו וירחיו, גילתה סילוני מים הפורצים מהקוטב הדרומי של הירח אנסלדוס (Enceladus), ירח קטנטן שקוטרו 500 ק"מ בלבד ולא נחשב עד אז למעניין מאד מבחינה מדעית. מאז, החללית חלפה בקרבת הירח פעמים רבות וגילתה שמתחת לשכבת הקרח החיצונית שלו מתקיים אוקיינוס של מים נוזליים. בדומה לירח אירופה של צדק, ייתכן שבתחתית האוקיינוס קיימת אינטרקציה עם שכבת קרקע סלעית פנימית יותר, מאפיין שנחשב לחיוני עבור קיום של חיים.

סילוני המים של אנסלדוס נצפו פורצים מרצועות של סדקים בקוטב הדרומי, שצורתם הקנתה להם את הכינוי "רצועות נמר" (Tiger Stripes). אותן רצועות היו גם חמות יותר מסביבתן בתצפיות בתחום התת-אדום של קאסיני. תחילה חשבו החוקרים שהאוקיינוס היה מוגבל רק לאזור הקוטב הדרומי, אך נתונים נוספים כגון שדה הכבידה של הירח הראו כי האוקיינוס של הירח הנו גלובלי.

למרות שגם בעבר החוקרים העריכו ששכבת הקרח החיצונית הופכת לדקה יותר באזור הקטבים, המחקר החדש מראה כי ייתכן ששכבת הקרח בקוטב הדרומי דקה אף יותר משחשבו עד כה – ואולי מגיעה לעומק של 2 ק"מ בלבד באזורים מסוימים. המחקר התפרסם ביום שני בכתב העת Nature Astronomy.

המחקר מתבסס על תצפיות בתחום המיקרוגל של מכשיר המכ"ם של קאסיני, שבוצעו במהלך היעף ה-16 שלה בקרבת אנסלדוס ב-2011. באמצעות המכ"ם, קאסיני יכלה למדוד את קרינת החום של שכבת הקרח הפנימית יותר, מטרים ספורים מתחת לפני הקרקע, שאותה מדדו עד אז רק בתצפיות התת-אדום, המסוגלות לחקור רק את פני השטח החיצוניים.

תצפית המכ"ם נעשתה על רצועה צרה בצורת קשת באורך של 500 ק"מ וברוחב של 25 ק"מ, הנמצאת כ-20-50 ק"מ צפונית לרצועות הנמר. עקב מגבלות טכניות, החללית לא יכלה לבצע את התצפית על רצועות הנמר עצמן, אבל האנומליה בטמפרטורה שנצפתה מראה כי כל האזור הזה של הירח חם יותר מהצפוי, ולא רק רצועות הנמר.

הקוטב הדרומי של אנסלדוס בצילום של קאסיני. על גבי הצילום הודבקו תוצאות תצפיות המיקרוגל של המכ"ם של קאסיני, שנעשו על גבי רצועה צרה וארוכה קרוב מאד לרצועות הנמר, שמהם יוצאים סילוני המים (רמועות הנמר הן הרצועות הכחולות במרכז התמונה). מקור: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute; Acknowledgement: A. Lucas.

הקוטב הדרומי של אנסלדוס בצילום של קאסיני. על גבי הצילום הודבקו תוצאות תצפיות המיקרוגל של המכ"ם של קאסיני, שנעשו על גבי רצועה צרה וארוכה קרוב מאד לרצועות הנמר, שמהם יוצאים סילוני המים (רצועות הנמר הן הרצועות הכחולות במרכז התמונה). מקור: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute; Acknowledgement: A. Lucas.

"התצפיות הללו מספקות מבט ייחודי אל מה שמתחולל מתחת לפני שטח. למרות שהן מראות שהמטרים הספורים מתחת לשטח שחקרנו, נמצאים בטמפרטורה קפואה של 50-60 קלווין, הם חמים הרבה יותר ממה שציפינו: סביר שהם חמים יותר בבערך עד 20 מעלות קלווין [מהצפוי] באזורים מסויימים", אמרה אליס לה גאל ממעבדת LATMOS ומאוניברסיטת סן קוונטין-יבלין שבצרפת – החברה בצוות מכשיר המכ"ם של קאסיני והכותבת הראשית של המאמר.

החוקרים מסרו כי גם אם יקחו בחשבון גורמים נוספים כגון קרינת השמש, לא ניתן להסביר את האנומליה שנצפתה ללא תוספת של חום פנימי, שמעיד בתורו על כך שהאוקיינוס נמצא קרוב יותר לפני השטח.

הטמפרטורות החמות יותר שנצפו היו מודגשות וברורות במיוחד בשלושה רצועות הדומות לרצועות הנמר, אך אינן פעילות כיום, ולא פורצים מהן סילונים כמו ברצועות הנמר. תגלית זו עשויה להצביע על כך שאנסלדוס עבר פרקים שונים של פעילות באזורים שונים במהלך ההיסטוריה שלו.

מהתצפיות, החוקרים מעריכים כי שכבת הקרח החיצונית של אנסלדוס בקוטב הדרומי מגיעה לעומק קטן מאד, שמגיע באזורים מסוימים ל-2 ק"מ בלבד. תוצאות אלו תואמות לתוצאות של מחקר קודם יותר, שפורסם בשנה שעברה ואמד את העומק הממוצע של שכבת הקרח בכ-18 עד 22 ק"מ, אך העריך שבאזור הקטבים העומק מצטמק לעד פחות מ-5 ק"מ.

סילוני המים היוצאים מרצועות הנמר, בצילום של קאסיני מ-21 נובמבר 2009. מקור: NASA/JPL/Space Science Institute.

סילוני המים היוצאים מרצועות הנמר, בצילום של קאסיני מ-21 נובמבר 2009. מקור: NASA/JPL/Space Science Institute.

החוקרים מעריכים שהאוקיינוס התת-קרחי מתקיים הודות לכוחות הגאות שאנסלדוס חווה במהלך המסלול האליפטי שלו סביב שבתאי. כוחות הגאות מעוותים את שכבת הקרח החיצונית, יוצרים את הסדקים הנראים על פניו, וגורמים לחיכוך בשכבות עמוקות יותר, שמספק את החום נדרש לקיום האוקיינוס. לפי החוקרים, מכיוון ששכבת הקרח בקוטב הדרומי דקה יותר, היא מושפעת יותר מכוחות הגאות ומסייעת בכך לשימור האוקיינוס במצב נוזלי.

"תגלית זו פותחת פרספקטיבות חדשות לחקר הופעתן של סביבות המתאימות לקיום חיים, בירחים קרחיים של ענקי גזים", אמר ניקולא אלטובלי, המדען האירופאי של משימת קאסיני-הויגנס (המשימה מובלת על ידי נאס"א, אך פועלת בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל האירופאית וסוכנות החלל האיטלקית). "אם האוקיינוס התת-קרקעי של אנסלדוס באמת קרוב לשטח כמו שעולה ממחקר זה, אז משימה עתידית לירח, שתישא מכ"ם חודר קרח, תוכל לזהות אותו", הוא הוסיף.

ראו עוד בנושא באתר הידען:

5 תגובות ל “האוקיינוס התת-קרחי של אנסלדוס עשוי להיות קרוב מאד לפני השטח”

  1. אסף

    במקור כתוב : ״ 'tiger stripes'״ כלומר פסי הטיגריס

  2. נטע

    בלבול זכר ונקבה. "עומק קטן". אבי העברית, כואב לקרוא וחבל. המאמרים מעניינים מאוד אז חבל שהעברית מקשה על הקריאה

  3. נטע

    תיקון טעות (גם שלי) tiger תורגם לנמר בעוד זה טיגריס.

    כלומר צריך להיות פסים של טיגריס ולא רצועות נמר

  4. avi

    20 קלווין זה מינוס 253 מעלות צלסיוס, זה באמת מים מאד חמים .
    אני מציע לחוקרים לא לעשות אמבטיה במים כלכך חמים שלא יקבלו כוויה.

הוספת תגובה

  • (will not be published)