تيتان الصالحة للسكن؟ كشفت كاسيني وهيجنز عن عجائب أكبر قمر لكوكب زحل

منظر كاسيني لبحيرة تيتان

تظهر هذه الصورة من جهاز الرادار على متن مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا البحر الهيدروكربوني الضخم ليجيا ماري على أكبر أقمار زحل ، تيتان. (رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell)





يوم الجمعة (15 سبتمبر) ، ستنتهي مهمة كاسيني التابعة لوكالة ناسا بشكل دراماتيكي ، حيث تحترق مثل نيزك عالي في الغلاف الجوي لزحل وتختتم 'النهاية الكبرى' الجريئة للمركبة الفضائية. كان هذا الوداع الأخير ممكنًا قبل بضعة أيام في 11 سبتمبر ، عندما تلقت المركبة الفضائية المخضرمة دفعة ثقالية من قبل أكبر أقمار زحل ، تيتان ، خلال التحليق الأخير للمسبار.

قال إيرل مايز ، مدير مشروع كاسيني في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا بكاليفورنيا: قال في بيان . هذه المواجهة الأخيرة هي عبارة عن وداع حلو ومر ، ولكن كما حدث طوال المهمة ، فإن جاذبية تيتان ترسل مرة أخرى كاسيني إلى حيث نحتاجها.

منذ وصوله إلى نظام زحل قبل 13 عامًا ، كان لكاسيني علاقة حميمة مع تيتان ، حيث قام بدراسة غلافه الجوي واستخدام جاذبية القمر الذي يبلغ عرضه 3200 ميل (5150 كيلومترًا) صقل مداراتها . لكن هذه العلاقة الحميمة بلغت ذروتها في 14 كانون الثاني (يناير) 2005 ، عندما هبطت مركبة الهبوط الروبوتية Huygens التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية عبر ضباب الغلاف الجوي للقمر وهبطت لتصبح أول مهمة (وفقط حتى الآن) تهبط على سطح القمر في السطح الخارجي. النظام الشمسي. [ بعد 12 عامًا ، يتذكر العلماء الهبوط الملحمي على زحل قمر تيتان ]



كاسيني الأم ؛ Huygens المسبار

في 15 أكتوبر 1997 ، تم إطلاق مهمة Cassini-Huygens البالغة 3.2 مليار دولار من كيب كانافيرال ، فلوريدا ، كمسعى مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية. بدأت المهمة بمركبتين فضائيتين متصلتين - مركبة مدارية ومركبة هبوط - ولكن في 24 ديسمبر 2004 ، انفصلت Huygens عن سفينتها الأم ، تاركة كاسيني في مدار حول زحل وحدها.

كان لـ Huygens مصيرها الخاص: الهبوط على تيتان وكشف 'الحقيقة الأرضية' تحت ضبابها.

قالت ليندا سبيلكر ، عالمة مشروع كاسيني ، من ناسا في مختبر الدفع النفاث ، في بيان: `` يمثل هبوط وهبوط هويجنز إنجازًا كبيرًا في استكشافنا لتيتان وكذلك أول هبوط سلس على قمر كوكب خارجي ''. في وقت سابق من هذا العام . 'لقد غيرت تمامًا فهمنا لعالم المحيط المغطى بالضباب.'



تيتان شذوذ. لا يوجد قمر آخر في النظام الشمسي يمتلك غلافًا جويًا سميكًا ، وعلماء الكواكب مفتونون بشدة بهذا العالم الغامض. بعد ثلاثة أسابيع من مغادرة كاسيني والسواحل إلى تيتان ، هبطت المركبة الفضائية التي يبلغ عرضها 9 أقدام (2.7 متر) بالمظلة عبر الغلاف الجوي الغني بالنيتروجين المعتم لتيتان ، ودوران وتذبذب أثناء التقاط الصور وجمع بيانات من الضباب الأصفر المميز للقمر لما يقرب من 2.5 ساعات، الكشف عن التفاصيل المعقدة طبقات الغلاف الجوي والرياح والتكوين والعمليات الكيميائية الغامضة.

مثل الأرض ، لكن لا شيء مثل الأرض

لكن Huygens كان ينحدر إلى المجهول. في ذلك الوقت ، لم يكن علماء الكواكب متأكدين مما إذا كان سطح تيتان مغطى بحساء سائل من الميثان والإيثان ، لذلك تم تصميم Huygens لتطفو في حالة عدم وجود أرضية صلبة. ولكن مع استمرار المسبار أبحر إلى أعماق مخيفة ، بعد أن مرت تحت الضباب ، التقطت مئات الصور الجوية للعالم الغريب وشاهدت منظرًا طبيعيًا متنوعًا بشكل مدهش - وشبيه بالأرض بشكل مذهل - مليء بالجبال والسهول الفيضية الجافة وما بدا أنه دلتا الأنهار. أدرك العلماء بعد ذلك أنه على الرغم من أن Huygens قد هبط على شيء صلب ، فإن الميثان السائل يتدفق هناك: يمكن لكاميرات Huygens رؤية قنوات معقدة تقطع السطح.

عندما هبطت Huygens ، فعلت ذلك بضربة ناعمة وانزلاق قصير عبر السطح المتجمد. أظهر التحليل اللاحق للقياس عن بعد لمركبة الهبوط أن Huygens غرق حوالي 4.7 بوصة (12 سم) في السطح عند أول اتصال ، وارتد وانزلق قبل أن يتوقف.



قام إريك كاركوشكا ، من مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا ، بالتأمل في عملية الهبوط في عام 2012 ، وشبه السطح الغريب بالثلج بقشرة متجمدة. قال: 'إذا مشيت بحذر ، يمكنك المشي على سطح صلب ، لكن إذا خطوت على الثلج بقوة ، فإنك تنفجر بعمق شديد'.

هبطت Huygens على سهول فيضية جافة مليئة بالصخور الجليدية المتآكلة والمغطاة بمواد مغبرة من المحتمل أن تكون هباء عضوي معروف الآن أنها تتشكل في الغلاف الجوي لتيتان وتتسرب على السطح. لمدة 72 دقيقة ، أعاد المسبار بيانات قيمة من سطح القمر والغلاف الجوي.

عندما نفدت بطاريات Huygens ، توقفت عن الإرسال ، لكن ذلك لم يكن سوى بداية استكشافات كاسيني لتيتان. لمدة 12 عامًا أخرى ، نفذت السفينة الأم 127 رحلة طيران قريبة ، واكتسبت ملاحظات جديدة في كل مدار حول زحل وقطعت الضباب باستخدام رادارها. [ كيف يمكن للبشر أن يعيشوا على قمر زحل تيتان (إنفوجرافيك) ]

دورة الميثان في تيتان

من خلال مقارنة ملاحظات كاسيني وهويجنز ، سرعان ما وجد الباحثون أن الميثان السائل يتدفق على سطح تيتان ، وهناك بحيرات شاسعة من الميثان السائل والإيثان. هذه البحيرات هي المنتج النهائي لدورة شبيهة بالهيدرولوجيا: على الأرض ، يتبخر الماء من المحيطات ، ويتكثف في الغلاف الجوي ويسقط كمطر على الأرض ليشكل أنهارًا. على تيتان ، يحل الميثان محل الماء.

نظرًا لأن تيتان يتلقى 1 في المائة فقط من ضوء الشمس الذي تتلقاه الأرض ، يكون الجو شديد البرودة. يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح تيتان 290 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 179 درجة مئوية) ، لذلك لا يمكن أن يوجد الماء كسائل ؛ يوجد فقط كجليد صلب. لكن الميثان ، الذي يوجد بشكل طبيعي فقط كغاز على الأرض ، هو السائل المهيمن على تيتان ، مما يخلق البحيرات ، ويتكثف على شكل غيوم الميثان المكسوة بالهباء الجوي ويتساقط كمطر الميثان على المناظر الطبيعية الغنية بالهيدروكربونات.

على الرغم من درجات الحرارة الشديدة ، ينظر علماء الأحياء الفلكية إلى تيتان على أنه نظير لكوكب الأرض الفتية منذ حوالي الوقت الذي أدت فيه الكيمياء العضوية إلى ظهور الحياة منذ مليارات السنين - وتشير بعض الفرضيات إلى ذلك قد تكون أشكال الحياة الغريبة ممكنة على تيتان. لكن احتمالات قابلية تيتان للسكن أعمق بكثير: من خلال تحليق كاسيني العديدة ، تعلم العلماء أن تيتان من المحتمل أن يخفي محيطًا مالحًا تحت السطح تحت سطحه الغني بالهيدروكربونات. هذا يعني أن تيتان ينضم إلى النادي المتنامي لأقمار المحيط في النظام الشمسي الخارجي ، بما في ذلك شقيقه من كوكب زحل إنسيلادوس وابن عم جوفيان البعيد يوروبا.

وقال سبيلكر في بيان 'استكشاف كاسيني عن قرب لتيتان أصبح الآن وراءنا.' بعد الطيران القريب النهائي للمركبة الفضائية القمر في أبريل ، 'لكن الحجم الغني للبيانات التي جمعتها المركبة الفضائية سيغذي الدراسة العلمية لعقود قادمة'.

الآن ، كاسيني في مسار لا رجوع فيه لدخول الغلاف الجوي لكوكب زحل الساعة 7:53 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (1153 بتوقيت جرينتش) يوم الجمعة وإكمال مهمتها المذهلة ، محترقة و حماية إنسيلادوس وتيتان من التلوث المحتمل.

تابع إيان أونيل على تويتر تضمين التغريدة وعلى Astroengine.com . تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ موقع guesswhozoo.com .