הירח “אירופה”, הסובל מלחצים מכל הצדדים עשוי לצאת משיווי משקל

באמצעות ניתוח הסדקים המשתרעים על פני השטח עשוי הקרח של הירח “אירופה”, גילו מדעני נאס”א עדויות לכך שירח זה של צדק הסתובב בציר נטוי במשך תקופת מה. נטיה זו עשויה היתה להשפיע על חישוב משך הזמן שבו התקיים מעטה הקרח, כמה חום נוצר בידי הגיאות באוקיאנוס התת קרקעי ואפילו כמה זמן קיים האוקיאנוס הנוזלי.

באמצעות ניתוח הסדקים המשתרעים על פני השטח עשוי הקרח של הירח “אירופה”, גילו מדעני נאס”א עדויות לכך שירח זה של צדק הסתובב בציר נטוי במשך תקופת מה. נטיה זו עשויה היתה להשפיע על חישוב משך הזמן שבו התקיים מעטה הקרח, כמה חום נוצר בידי הגיאות באוקיאנוס התת קרקעי ואפילו כמה זמן קיים האוקיאנוס הנוזלי.
אחת החידות של “אירופה” היא מדוע השתנה כיוון הסדקים במהלך הזמן. נראה כי נטיה קטנה בציר הסיבוב בזמן כלשהו בעבר, יכולה להסביר את רוב מה שאנו רואים.” אומרת אליסה רודן, עמיתת פוסט דוקטורט באוניברסיטת אוק רידג’ העובדת במרכז טיסות החלל גודארד של נאס”א במרילנד. היא החוקרת המובילה במאמר שיופיע בגיליון ספטמבר-אוקטובר של כתב העת איקרוס.
רשת הסדקים החוצים של “אירופה” משמשת כעדות ללחצים שנגרמו בידי גלי הגיאות באוקיאנוס הגלובלי של הירח. גלי גיאות אלה מתרחשים משום ש”אירופה” מקיף את צדק במסלול מעט אליפטי. כאשר “אירופה” מתקרב לצדק, הירח נמתח מעט כמו רצועת גומי, וגובה פני האוקיאנוס עולים בכ-30 מטרים – כמו הצונאמי הקטלני של 2004 באוקיאנוס ההודי. ואולם הוא מתרחש על גוף שקוטרו הוא רק רבע מזה של כדור הארץ. כאשר “אירופה” מתרחק מצדק, הוא נרגע שוב והופך לכדור עגול.
שכבת הקרח של “אירופה” חייבת להימתח כדי לפצות על השינויים הללו, אך כאשר הלחץ גדול מדי היא נסדקת. החלק החידתי הוא מדוע הסדקים מצביעים בכיוונים שונים במהלך הזמן, למרות שתמיד אותו צד של “אירופה” פונה לעבר צדק?
ההסבר המקובל הוא שהקליפה החיצונית הקפואה של “אירופה” מסתחררת מעט מהר יותר מאשר משך הקפת הירח את צדק. אם יציאה זו מסינכרון אכן התרחשה, אותו חלק של קליפת הקרח לא תמיד יפנה לעבר צדק.
רודן ועמיתה טרי הארפורד, העלו השערה זו לבדיקה תוך שימוש בתמונות שצילמה החללית גלילאו של נאס”א במהלך שמונה שנות פעילותה שהחלו ב-1995. “גלילאו גרמה לשינויי פרדיגמה בהבנה שלנו את “אירופה”, ואחת מהן היתה של תופעת הסחרור הלא מסונכרן” אומרת קלודיה אלכסנדר מהמעבדה להינע סילוני (JPL) של נאס”א בקליפורניה, שהיתה מנהלת הפרויקט בסיום משימת גלילאו.
רודן והארטפורד השוו את תבניות הסדקים באיזורים גדולים בקרבת קו המשווה של “אירופה” כדי לחזות בהתבסס על שלוש השערות שונות. סדרת התחזיות הראשונה התבססה על סיבוב קליפת הקרח. ההערכה השניה היא ש”אירופה” הסתחרר בציר נטוי, דבר שבתורו גרם לשינוי כיוון הקטבים לאורך זמן. תופעה זו המכונה פרצסיה, נראית כמו מה שקורה כאשר צעצוע מסתחרר מתחל להאט ולהתנדנד. ההשערה השלישית היתה שהסדקים ממוקמים בכיוונים אקראיים.

החוקרים קיבלו את הביצועים הטובים ביותר כאשר הם העריכו שהפרצסיה מתרחשת, והיא נגרמת בשל נטיה של כמעלה אחת, בשילוב עם כמה סדקים אקראיים, אומרת רודן. ההשערה של יציאה מסכנרון נכשלה למרבה ההפתעה. התוצאות מספקות את ריצ’ארד גרינברג, פרופסור באוניברסיטת אריזונה שהציע את הרעיון של סיבוב תוך יציאה מסנכרון. “באמצעות הפקת תובנה מנתוני גלילאו, עבודה זו מעדנת ומשפרת את ההבנה שלנו אודות הגיאולוגיה הלא רגילה של “אירופה”” אומר גרינברג, שהיה מנחה של השניים בתקופות שונות של לימודיהם.

“קיומה של הנטיה לא מוציאה מכלל אפשרות את היציאה מהסינכרון,” אומרים רודן וגרינברג, אך היא תומכת בהשערה כי הסדקים של “אירופה” עשויים להיות צעירים יותר מאשר חשבנו בעבר. זאת מפני שכיוון הסחרור של הקטבים משתנה בכמה מעלות ביום, והוא משלים תקופת פרצסיה אחת בתוך כמה חודשים. מצד שני, עם ההסבר המוביל, הקפה שלמה של תכסית הקרח תדרוש כרבע מיליון שנים. בכל מקרה, תדרשנה מספר הקפות כדי להסביר את תבנית הסדקים.

לידיעה באתר נאס”א