دانشمندان طعم باران‌های حلقوی زحل را چشیدند!
مجله علمی ایلیاد - طعم آن شبیه موهیتو نیست. یک سال پیش و پیش از سقوط کاسینی به درون سیاره‌ی زحل، این کاوشگر کاری انجام داد که هیچ جستجوگر دیگری قبلاً انجام نداده بود. کاسینی با سرعت بین این زحل و حلقه‌هایش پایین آمد و تجهیزاتش داده‌ها را در تمام مسیر تا انتها جمع‌آوری کرد. به گفته‌ی محققان، در مدارهای نهایی، کاسینی در میان بارش سنگین و غیرمنتظره‌ی از داخلی‌ترین حلقه‌ی زحل غوطه‌ور شد، گویی ذرات غبارِ با ماده‌ای شیمیایی از حلقه‌ها به سمت زحل می‌باریدند. با گذشت زمان، این ماده می‌تواند محتوای کربن و اکسیژن موجود در جو زحل را تغییر دهد.
پیش‌تر در مطلبی جداگانه، کشفیات لحظه‌ی آخری کاسینی را برشمردیم. ستاره‌شناس و فیزیکدان «توماس کراونس» از دانشگاه کانزاس، گفت: «این حالت جدیدی از نحوه‌ی کارکرد منظومه‌ی شمسی ما است. دو چیز مرا متعجب کرد. اول پیچیدگی شیمیایی چیزی که از حلقه‌ها خارج می‌شود و دیگری مقدار مطلق آن است که خیلی بیشتر از چیزی است که در ابتدا تصور می‌کردیم. کیفیت و کمیت موادی که حلقه‌ها وارد جو می‌کنند، مرا متعجب کرده است.»
بر اساس تحقیق قبلی، بارش برخی از حلقه‌ها پیش‌بینی شده بود، بنابراین کاسینی خود را آماده کرده بود. این کاوشگر از آنتن رادیویی‌اش به عنوان یک چتر استفاده کرد تا از آن در برابر بقایای در حال سقوط محافظت کند. سپس این کاوشگر از طیف‌سنج جرمی یونی و خنثی «INMS» خود برای تجزیه و تحلیل محتوای شیمیایی این بارش استفاده کرد، اگر چه برای تجزیه و تحلیل گازها طراحی شده بود.
بارش این حلقه با چنان سرعت وحشتناکی به کاسینی برخورد کرد که فوراً بخار شد. کیهان‌شناس «کلی میلر» گفت: «هیدروژن فراوان‌ترین ماده‌ی جوی است. اما بارش این حلقه‌ها حاوی مقدار فراوانی آب و همچنین مولکول‌هایی مثل بوتان و پروپان بود.» محققان همچنین متان، آمونیاک، مونوکسید کربن، نیتروژن و کربن‌دی‌اکسید را کشف کردند.
کراونس گفت که وجود متان نیز همانند مونوکسید کربن کاملاً غیرمنتظره بوده است. چیزی که محققان انتظار داشتند، مقدار خیلی بیشتری آب بود. نه تنها ترکیبات آلی در یخ ترکیب شدند، بلکه ترکیب‌بندی این مولکول‌ها با ترکیبات آلیِ مشاهده شده در انسلادوس و تیتان متفاوت بود. دومین مطالعه ۲،۷۰۰ ذره‌ی غبارِ به‌دست آمده از بارش را در تجهیزات تحلیلگرِ غبار کیهانی کاسینی بررسی کرد و فهمید درحالی‌که بیشتر مواد یخ آب هستند، نسبت قابل‌توجهی سیلیکات مشاهده شد؛ مولکول‌هایی که سنگ‌ها را تشکیل می‌دهند. محققان دریافتند حلقه‌ی D که خیلی سریع‌تر از جو سیاره‌ی زحل می‌چرخد، این ماده را به میزان وسیعی در هر ثانیه به درون این سیاره پرتاب می‌کند.
این امر نشان می‌دهد که حلقه‌ی بعدی، یعنی حلقه‌ی C در واقع حلقه‌ی D را دوباره پُر می‌کند و حلقه‌ی D در ترکیب‌بندی یونوسفر و جو این سیاره نقش دارد. این یافته‌ها به ما کمک می‌کنند تا حلقه‌های سیاره‌ای را درک کنیم و ببینیم از چه چیزی تشکیل شده‌اند، از کجا آمده‌اند، چه مدت باقی می‌مانند و چرا برخی از سیارات آن‌ها را دارند و برخی دیگر فاقد آن‌ها هستند؟
آن‌ها همچنین اطلاعاتی را درباره‌ی چرخه‌ی حیات این حلقه‌ها ارائه می‌دهند که به طور کلی، برای همیشه باقی نمی‌مانند، همان‌طور که در حلقه‌های باریک در اطراف مشتری، نپتون و اورانوس مشاهده می‌شود. کراونس گفت: «با استفاده از این داده‌ها، اکنون طول عمر حلقه‌های داخلی را به‌خاطر مقدار ماده‌ی خارج شده کوتاه کردیم که مقدارش خیلی بیشتر از چیزی است که قبلاً تصور می‌کردیم.»
اگر این حلقه‌ها مجدداً پُر نشود، حلقه‌ها دوام پیدا نمی‌کنند. مشتری احتمالاً حلقه‌ای دارد که در حلقه‌ی باریک فعلی تکامل پیدا کرده است و ممکن است علل مشابهی داشته باشد. کشفیات دیگری که در حین غوطه‌وری این ۲۲ حلقه به‌دست آمدند، عبارتند از کمربند تابشی ناشناخته بین زحل و حلقه‌های آن و یک جریان الکتریکی که در طول خطوط میدان مغناطیسی بین حلقه‌ی D و جو زحل قرار دارد.
تحقیق این گروه در مجله‌ی Science منتشر شده است.
نوشته: مایکل استار
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد