الينابيع الساخنة على قمر زحل إنسيلادوس مدعوم بفتحات مائية حرارية

المقطع العرضي للقمر إنسيلادوس

رسم تخطيطي يظهر السخانات التي اندلعت من القطب الجنوبي للقمر الجليدي إنسيلادوس لكوكب زحل. يقترح بحث جديد أن السخانات في إنسيلادوس تعمل بالطاقة بواسطة النشاط الحراري المائي. (رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)



يقول الباحثون إن الينابيع الساخنة على القمر الجليدي إنسيلادوس التابع لكوكب زحل تشير إلى أن أرضية المحيط تحت السطحي للقمر الصناعي قد تكون موطنًا لدرجات حرارة قريبة من الغليان.

هذا الاكتشاف هو أول دليل على وجود فتحات حرارية مائية نشطة خارج محيطات الأرض. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون الظروف العميقة تحت السطح الجليدي للقمر إنسيلادوس مماثلة لتلك التي أدت إلى ظهور الحياة الأولى على الأرض ، حسبما أفاد الباحثون في الدراسة الجديدة.

سادس أكبر أقمار زحل ، يبلغ قطر إنسيلادوس حوالي 314 ميلاً (505 كيلومترات). هذا يجعلها صغيرة بما يكفي لتناسب داخل حدود ولاية أريزونا. [ المحيط المشتبه به تحت جليد إنسيلادوس (فيديو) ]



شيء ما يختمر على إنسيلادوس

يمتلك إنسيلادوس محيطًا مائيًا واسعًا تحت قشرته الجليدية ، يغذي نفاثات المياه التي تنبثق من بالقرب من القطب الجنوبي. تعرف على كيفية عمل إنسيلادوس ، وكيف تندلع السخانات ، في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org.

يمتلك إنسيلادوس محيطًا مائيًا واسعًا تحت قشرته الجليدية ، يغذي نفاثات المياه التي تنبثق من بالقرب من القطب الجنوبي. تعرف على كيفية عمل إنسيلادوس ، وكيف تندلع السخانات ، في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org .(رصيد الصورة: بقلم كارل تيت ، فنان الرسوم البيانية)

بالرغم من حجم إنسيلادوس الصغير ، والذي ساعد في حمايته من الاكتشاف حتى عام 1789 ، جذب هذا القمر الجليدي الصغير اللامع قدرًا كبيرًا من الاهتمام نظرًا لوجوده انفجارات السخانات المائية ، التي شوهدت لأول مرة بواسطة مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا في عام 2005. تشير هذه السخانات المائية إلى أن إنسيلادوس يمكن أن يستضيف الماء السائل تحت قشرته المتشققة المتجمدة ، مما يجعله أحد أفضل المواقع المحتملة لاستضافة الحياة في النظام الشمسي.



الآن ، يشير الاكتشاف الجديد للعلامات التي تشير إلى احتمال وجود الينابيع الساخنة على القمر إنسيلادوس إلى أن هذه الينابيع الحارة تعمل بالطاقة من خلال النشاط الحراري المائي ، تمامًا مثل الفتحات الحرارية المائية التي تُرى في قاع البحر على الأرض. كتب العلماء في الدراسة الجديدة التي نُشرت في عدد 12 مارس من مجلة الطبيعة .

ركز الباحثون على 'جسيمات التيار' الغامضة ، وهي جزيئات الغبار الدقيقة التي رآها كاسيني عندما اقتربت من زحل لأول مرة منذ حوالي عقد من الزمان. كشف تحليل هذه الجسيمات أثناء هروبها من منطقة زحل إلى الفضاء بين الكواكب أن حجمها لا يتجاوز نانومتر (جزء من المليار من المتر) وغني بالسيليكا ، على عكس الجسيمات الغنية بالجليد المتوافرة حول زحل. السيليكا ، أو ثاني أكسيد السيليكون ، شائع للغاية على الأرض ، ويتواجد في الغالب على شكل كوارتز.

تشير النماذج الحاسوبية لفريق البحث لمسارات هذه الجسيمات الغامضة إلى أنها ربما جاءت من الحلقة E الخاصة بزحل ، وهي بنية ضعيفة ، تتكون في الغالب من حبيبات جليدية صغيرة ، بين مداري أقمار زحل تيتان وميماس. مصدر الجسيمات في الحلقة E هو إنسيلادوس.



في التجارب المعملية ، وجد العلماء أن التركيب والحجم الذي يتراوح من 4 إلى 16 نانومترًا من حبيبات السيليكا في جسيمات التيار يمكن أن يكون قد نشأ فقط في ظل ظروف فيزيائية محددة للغاية. تشمل هذه الظروف المياه التي يمكن أن تصل درجة حرارتها إلى 194 درجة فهرنهايت (90 درجة مئوية) على الأقل ؛ أعماق لا تقل عن 24.8 ميلاً (40 كيلومترًا) ؛ درجة حموضة أكبر من 8.5 ، وهي أكثر قلوية من صودا الخبز ؛ وملوحة أقل من 4٪. للمقارنة ، تبلغ نسبة الملوحة في الغالبية العظمى من مياه البحر على الأرض 3.2 إلى 3.7 في المائة.

قلب إنسيلادوس الساخن

وقال الباحثون إن هذه النتائج تشير إلى أن إنسيلادوس لديه نواة ساخنة بشكل غير متوقع نظرًا لجسمه الصغير.

قال مؤلف الدراسة Hsiang-Wen Sean Hsu ، عالم الكواكب في الجامعة: `` إن وجود تفاعلات المياه الصخرية ذات درجات الحرارة العالية في الوقت الحاضر هو أكثر ما يفاجئني ، حيث نتوقع أن يكون إنسيلادوس عالماً متجمداً. كولورادو ، بولدر. 'هذا يعني أنه لا تزال هناك فجوة معرفية كبيرة في فهم كيفية تطور أجسام النظام الشمسي.'

وقال هسو إن المصدر الرئيسي للحرارة هو على الأرجح تأثير يُعرف باسم تسخين المد والجزر ، حيث يؤدي سحب جاذبية زحل إلى تشويه إنسيلادوس بقوة كافية لتسخين الصخور. قال هسو لموقع ProfoundSpace.org: 'ومع ذلك ، فإن هذا لا يكفي للحفاظ على المستوى الحالي من إنتاج إنسيلادوس الحراري'. وأضاف أن مصدرًا آخر محتملًا للحرارة خلال التاريخ المبكر للقمر إنسيلادوس ربما كان مادة مشعة.

تشبه هذه الظروف القلوية العميقة والحارة تلك الموجودة على الأرض في حقل أعماق البحار الفتحات الحرارية المائية المعروفة باسم المدينة المفقودة في المحيط الأطلسي ، كتب غابرييل توبي ، عالم الكواكب بجامعة نانت في فرنسا ، تعليقًا على هذه الاكتشافات الجديدة في مجلة Nature. يتكون هذا الحقل الحراري المائي من مداخن من الحجر الجيري يبلغ ارتفاعها 196 قدمًا (60 مترًا) تنفث السائل القلوي الذي يحتوي على نسبة منخفضة من المعادن وأقل من درجة الغليان في درجة الحرارة. وأشار توبي إلى أن معظم الفتحات الحرارية المائية المعروفة الأخرى تنتج سائلًا حمضيًا غنيًا بالمعادن وهو أكثر سخونة من الغليان.

كتب توبي: 'قد تكون الفتحات القلوية الحرارية المائية هي مسقط رأس الكائنات الحية الأولى على الأرض المبكرة'.

قال هسو: 'يمكن للأنظمة الحرارية المائية أن تفي بالمعايير الثلاثة لاستدامة الحياة: الطاقة ، والمغذيات ، والمياه السائلة'. ومع ذلك ، قال إنه لم يتضح ما إذا كان القمر إنسيلادوس مستقرًا بدرجة كافية على مدى فترات زمنية جيولوجية للسماح بتطور الحياة.

قال هسو: 'لا يوجد ضمان'. 'لكن فرص العثور على الحياة أفضل بالتأكيد مع الأنظمة الحرارية المائية النشطة.'

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ موقع guesswhozoo.com .