هايبريون: قمر زحل الإسفنجي

هايبريون

قمر زحل ، هايبريون ، يشبه إسفنجًا كبيرًا يسافر عبر الفضاء. يثير مظهره المسامي أسئلة حول تكوينه. (رصيد الصورة: NASA و ESA و JPL و SSI و Cassini Imaging Team)



قمر زحل المسامي ، Hyperion ، هو أكبر قمر غير كروي معروف في النظام الشمسي. القمر الصناعي على شكل البطاطس له دوران فوضوي متغير باستمرار ، مع قاطرات من القمر القريب ، تيتان ، مما يبقي هايبريون من مدار دائري.



هايبريون قصف المركبة الفضائية كاسيني بالكهرباء الساكنة خلال رحلة جوية قريبة في عام 2005 ، وفقًا لدراسة أعادت تحليل البيانات في عام 2014. كانت هذه مفاجأة ؛ نظرًا لأن القمر صغير جدًا ، لم يكن يُعتقد أن له أي تفاعل ملموس مع الغلاف المغناطيسي لزحل (البيئة المغناطيسية). أظهرت النتائج أن السطح له قدرة سطحية سالبة بشدة. في حين خرجت المركبة كاسيني من المواجهة بدون أي آثار مكتشفة ، لاحظ العلماء أن هذه الظاهرة يجب دراستها عن كثب لحماية المركبات الفضائية المستقبلية.

الاكتشاف والتسمية

تم اكتشاف القمر الغريب لأول مرة في عام 1848 من قبل مجموعتين مستقلتين. اكتشف عالم الفلك الإنجليزي ويليام لاسيل القمر بعد يومين من زميله الأمريكي الأب والابن ويليام وجورج بوند. يعود الفضل إلى الرجال الثلاثة في هذا الاكتشاف.



تم العثور على هايبريون ، وهو آخر الأقمار الصناعية الثمانية الرئيسية التي تم اكتشافها ، بعد أن اقترح عالم الفلك الإنجليزي جون هيرشل تسمية الأقمار حول الكوكب ذي الحلقات باسم جبابرة. كانت هذه الكائنات الأسطورية ، التي أطاحت بها الآلهة الأولمبية فيما بعد ، إخوة وأخوات للإله اليوناني كرونوس ، المعروف لدى الرومان باسم زحل. كان هايبريون ، الأخ الأكبر لكوكب زحل ، إله اليقظة والمراقبة.

الطريق حول الكوكب

يختلف Hyperion عن معظم الأقمار لأنه ليس كرويًا. يحتوي القمر الصناعي على شكل بطاطس على ثلاثة محاور ، تبلغ 255 × 163 × 137 ميلًا (410 × 260 × 220 كيلومترًا) ، مما يجعله أكبر قمر غير منتظم الشكل معروف في النظام الشمسي. في وقت مبكر من تاريخها ، ربما كان Hyperion قمرًا صناعيًا أكبر وأكثر كروية وقد عانى من تأثير كبير.

أحد الأقمار القليلة الرئيسية التي لا تحافظ على وجه واحد على الدوام تحول نحو زحل ، يدور Hyperion مرة واحدة كل 13 يومًا تقريبًا في رحلته التي تستغرق 21 يومًا حول الكوكب. ومع ذلك ، فإن شكله الغريب يمنعه من الدوران المتوقع. عندما زارت بعثة كاسيني التابعة لوكالة ناسا القمر ، منع دورانه المتغير باستمرار العلماء من التنبؤ بأي جزء من القمر سيراه.



السفر حول زحل في مدار غريب الأطوار (غير دائري) ، تحافظ Hyperion على مسافة متوسطة تبلغ 932.637 ميلاً (1500.934 كم) من الكوكب. يسمح مداره القريب مع أكبر أقمار زحل ، تيتان ، للجاذبية بإحداث تسريع وإبطاء للاثنين مع تغير المسافة بينهما.

قمر زحل الإسفنجي

أكثر بقليل من نصف كثافة الماء ، لا يزال تكوين Hyperion لغزا. قد يكون الجليد المائي المسامي مسؤولاً عن هذا الاختلاف ، كما هو الحال مع إدراج مواد أخف مثل الميثان المجمد أو ثاني أكسيد الكربون. سيكون وجود مثل هذه المواد متسقًا إذا كان عدد من الأجسام الصغيرة الجليدية والصخرية قد تجمعت معًا ، أو تراكمت ، لتشكيل القمر ، مما يجعل Hyperion مشابهًا لكومة الأنقاض. مثال: دراسة إيكاروس للسطح عام 2012 يقترح أن Hyperion يتكون في الغالب من جليد الماء مع بعض 'المواد الإضافية' ، مثل ثاني أكسيد الكربون. لا يبدو أن ثاني أكسيد الكربون عبارة عن جليد نقي ، ولكنه هيكل أكثر تعقيدًا مثل مادة clathrate (حيث يتم احتجاز جزيئات إحدى المواد داخل جليد مادة أخرى).

سطح القمر الصناعي مليء بالفوهات ، مثل فيبي و ايبتوس . عند السفر بعيدًا عن زحل ، تظهر على الأقمار الثلاثة البعيدة علامات قصف أكثر من رفاقها الأقرب. قد يسخن الجليد على الأقمار القريبة تدريجيًا بسبب الكوكب الضخم ، وقد يذوب ويصبح أملسًا على بعض علامات الاصطدام السابقة.



ومع ذلك ، تختلف فوهة هايبريون عن التأثيرات على فيبي وإيابيتوس. تميل إلى أن تكون أعمق ولا تظهر أي علامات على القذف ، مما يعطي القمر مظهرًا يشبه الإسفنج. قد تفسر كثافة سطح القمر المنخفضة والمسامية مظهره الفريد.

الأجزاء الداخلية للحفر أغمق من بقية ألوان القمر المحمر. يمكن أن تسمح درجة الحرارة المنخفضة ، التي يبلغ متوسطها 180 درجة مئوية تحت الصفر (ناقص 300 درجة فهرنهايت) ، للمواد المتطايرة بتغيير حالتها أثناء تخطي حالتها السائلة ، وترك مواد داكنة على أرضيات الحفرة. يعتقد بعض العلماء أن المادة قد تمتص المزيد من ضوء الشمس ، مما يؤدي إلى حفر الحفر مع تسامي المادة ، بينما يعتقد البعض الآخر أن المسافة من الشمس تضعف التأثير كثيرًا.

حقائق سريعة

  • متوسط ​​المسافة المدارية: 932.637 ميلاً (1500.934 كم)
  • أقرب اقتراب: 911،000 ميل (1،466،112 كم)
  • الاقتراب الأبعد: 954275 ميلا (1535756 كم)
  • انحراف المدار: 0.232
  • الكتلة: 5.5855 × 1018 كجم
  • الكثافة: 0.544 جرام لكل سنتيمتر مكعب
  • سرعة الهروب: 166 ميلاً في الساعة (268 كم / ساعة)

شارك في التقرير إليزابيث هاول.