کشف غیرمنتظره: میماس، قمر کوچک زحل، اقیانوس زیرسطحی دارد

اخترشناسان دریافته‌اند که قمر کوچک سیاره زحل به نام میماس، ممکن است اقیانوس مایع پنهانی را در زیر پوسته‌ی یخی ضخیم خود جای داده و بدین ترتیب، از شرایط مناسب برای میزبانی از حیات برخوردار باشد. این کشف غیرمنتظره، تعریف قمر اقیانوسی را به‌طرز بنیادین تغییر می‌دهد و می‌تواند جست‌وجوها برای یافتن حیات فرازمینی در اقمار منظومه شمسی را دگرگون کند.

میماس به‌دلیل وجود دهانه‌ای بزرگ که یادآور ایستگاه فضایی امپراطوری در مجموعه‌ی جنگ ستارگان است، «ستاره مرگ» لقب گرفته است و دانشمندان انتظار نداشتند که در چنین جسمی، اقیانوس پیدا کنند. درواقع، اصلاً به‌نظر نمی‌آید که میماس قادر به پشتیبانی از حجم وسیعی از مایع باشد.

به‌گزارش اسپیس‌دات‌کام، تیم مسئول کشف اخیر تخمین می‌زند که اقیانوس میماس درحدود ۲۰ تا ۳۰ کیلومتر زیر سطح پوسته‌ی یخی قمر قرار دارد. پژوهشگران همچنین باور دارند که این اقیانوس نسبتا جوان است و فقط بین ۲ تا ۲۵ میلیون سال پیش ظاهر شده؛ اما با وجود پنهان‌ماندن برای میلیون‌ها سال، ظاهراً دست‌کم نیمی از حجم قمر را تشکیل می‌دهد.

میلاد میرکانی

راز اقیانوس‌های پنهان منظومه شمسی

مطالعه '13

یک تفاوت اساسی بین دو قمر زحل این است که اقیانوس انسلادوس به شکل فواره‌ها و فوران‌های عظیم از سطح آن خارج می‌شود؛ درحالی‌که دریای میماس هنوز به بیرون از پوسته‌ی یخی این قمر نفوذ نکرده است. درنتیجه، فضاپیمای کاسینی با وجود پرواز از میان فواره‌های پرتاب‌شده از انسلادوس و تأیید وجود اقیانوس و حتی کشف برخی از مولکول‌های پیچیده‌ی موجود در آن، نتوانست چنین کشفیاتی را در میماس انجام دهد.

بااین‌حال، این بدان معنا نیست که کاسینی که بین سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۷ مشغول کاوش منظومه زحل بود، نقشی کلیدی در کمک به کشف اقیانوس میماس نداشته است.

نویسندگان مقاله وقتی درحال استفاده از داده‌های کاسینی برای بررسی یک شکستگی در حلقه‌های زحل به نام «بخش کاسینی» بودند، سرنخ‌های اولیه از وجود اقیانوس مایع مدفون در میماس را کشف کردند.

در سال ۲۰۱۰، گروهی که قصد داشت کشف کند آیا تغییر در مدار میماس ممکن است بخش کاسینی را به‌وجود آورده باشد یا نه، متوجه تغییری عجیب در چرخش قمر و مدار آن شد. این تیم در سال ۲۰۱۴ نتیجه گرفت که این تغییرات یا نتیجه‌ی وجود هسته‌‌ی سنگی جامد و بدشکل یا اقیانوسی زیرسطحی است که به پوسته‌ی خارجی امکان می‌دهد مستقل از هسته‌اش نوسان کند.

کشف نهایی زمانی اتفاق افتاد که پژوهشگران سرانجام حرکت میماس را مدل‌سازی کردند و تشخیص دادند که هسته‌ی سنگی تنها در صورتی می‌تواند مسئول مشاهدات باشد که مثل کلوچه کشیده و صاف باشد. به‌وضوح این فرضیه با آنچه تیم در واقعیت می‌دید، مطابقت نداشت. علاوه‌براین، نحوه‌ی تکامل مدار میماس از سال ۲۰۱۴، از فرضیه‌ی اقیانوس زیرسطحی سرتاسری حمایت می‌کند.

پژوهشگران نه‌تنها توانستند تعیین کنند که اقیانوس‌های میماس فقط برای چند میلیون سال وجود داشته‌اند (به‌دلیل این واقعیت که مدار قمر پهن یا گریزان از مرکز باقی مانده است)، بلکه همچنین موفق شدند میزان آب احتمالی موجود در اقیانوس‌ها را تخمین بزنند.

به‌نظر می‌آید که آب اقیانوس‌ها درحال ساییدن هسته‌ی سنگی میماس است و همزمان بر اثر اصطکاک ناشی از این عمل، گرم می‌شود. این برهم‌کنش‌ها همچنین موجب وقوع تغییراتی می‌شوند که پژوهشگران آن‌ها را «فرایندهای شیمیایی جالب» توصیف می‌کنند.

تصور می‌شود که برهم‌کنش‌های آب و سنگ نقش حیاتی در پیدایش و تداوم حیات روی زمین داشته‌اند؛ بدین معنی که این نوع فرآیندهای شیمیایی روی میماس چشم‌انداز هیجان‌انگیزی برای پژوهش‌ها درباره‌ی حیات و سکونت‌پذیری در منظومه شمسی ارائه می‌دهند.

والری لاینی، عضو تیم اکتشاف و دانشمند در رصدخانه پاریس می‌گوید: «میماس جسم کوچکی است که با وجود فقدان فعالیت زمین‌شناسی، به‌شدت سرد به‌نظر می‌رسد و هرگز انتظار نمی‌رود که درون آن هرگونه فعالیت ژئوفیزیکی مانند گرمایش یا تماس بین آب و سیلیکات‌های موجود در هسته سنگی وجود داشته باشد. کشف اینکه این اتفاقات درحال وقوع هستند، واقعاً شگفت‌انگیز است.»

لینی انتظار دارد که به‌منظور پژوهش‌های بیشتر در آینده، یک فضاپیما را روی سطح میماس یا حتی انسلادوس فرود بیاورد. او افزود: «تقریباً مطمئنم که هر مأموریت فضایی به انسلادوس از میماس نیز بازدید خواهد کرد؛ زیرا آن‌ها فاصله‌ی بسیار کمی با یکدیگر دارند و سامانه‌های اقیانوسی بسیار یکسانی، صرفاً در زمان‌های مختلف در تکامل خود هستند.»

بااین‌حال با توجه به آنکه فضاپیمای پیشنهادی «اوربی‌لندر» ناسا قرار است در سال ۲۰۳۸ زمین را ترک کند و در سال ۲۰۵۰ به انسلادوس برسد، تا کاوش اقمار اقیانوسی زحل هنوز راه بسیار درازی باقی مانده است.

لینی افزود: «تأکید می‌کنم که میماس قطعاً شبیه اجرامی نیست که ممکن است سکونت‌پذیر باشند. درنتیجه اگر این جسم سکونت‌پذیر باشد، چه کسی می‌داند چه نوع اجرام دیگری می‌توانند سکونت‌پذیر باشند؟»

یافته‌های پژوهشگران ۷ فوریه در نشریه نیچر منتشر شد.