کشف بقایای یک اقیانوس در سیاره "سرس"

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، از زمانی که فضاپیمای "داون" در سال 2015 وارد مدار "سرس" شد نشانه‌هایی قطعی از وجود یخ و مولکول‌های ارگانیک در قطب‌های این قمر کشف کرد.

ماموریت این فضاپیما در ماه ژوئن سال 2016 به پایان می‌رسید، اما مقامات ناسا ترجیح دادند که در مدار سیاره کوتوله "سرس" بماند و بررسی بیشتری انجام دهد.

اولین داده‌های ارسال شده از سوی این فضاپیما نشان می‌داد که ترکیبات آلی در سطح سیاره کوتوله "سرس" دیده می‌شود. پس از دستیابی به اهداف ماموریت، محققان متوجه شدند این فضاپیما همچنان سوخت دارد و می‌تواند همچنان کار کند.

محققان تیم هدایت فضاپیمای "داون" برای ماموریت جدید آن قصد دارند آن را به ارتفاع 192 کیلومتری سطح آن برسانند. پیش از این نزدیک‌ترین ارتفاع به سطح "سرس" حدود 384 کیلومتر بوده است.

"سرس" نخستین سیاره کوتوله کشف‌شده و بزرگ‌ترین سیارک در کمربند سیارکی و بین مدار مریخ و مشتری است. قطر آن 945 کیلومتر است و از نظر بزرگی سی و سومین جرم شناخته شده سامانه خورشیدی است.

"سرس" یک‌سوم جرم کمربند سیارکی را تشکیل می‌دهد و تنها شئ شناخته شده کمربند سیارکی است که دارای تعادل هیدرواستاتیکی است.

حال دو تحقیق جدید با استفاده از داده‌های این فضاپیما نشان می‌دهند که این سیاره کوتوله در گذشته دارای یک اقیانوس سراسری بوده است و در حال حاضر نیز ممکن است مقادیری آب در زیر سطح آن وجود داشته باشد.

"جولی کاستیلو"(Julie Castillo) یکی از محققانی که در هر دو مطالعه حضور داشته است در رابطه با این کشف جدید گفت: هرچه بیشتر با این سیاره کوتوله آشنا می‌شویم متوجه می‌شویم که محیط آن فوق‌العاده پیچیده و متغیر است و زمانی دارای حجم زیادی از آب بوده است.

در یکی از این تحقیقات جدید محققان با استفاده از داده‌های فضاپیمای "داون" ترکیبات ساختارهای درونی این سیاره کوتوله را مورد بررسی قرار دادند و داده‌های فضاپیما را با شبیه‌سازی‌ها مقایسه کردند و به این نتیجه رسیدند که در سه منطقه آتشفشانی و یک کوه مرتفع در سرس اختلافاتی وجود دارد.

در بررسی پوسته این سیاره کوتوله محققان به این نتیجه رسیدند که چگالی آن بسیار به یخ نزدیک است اما استحکام آن بسیار بالاتر از یخ است که این موضوع بسیار عجیب و جالب است.

در اینجا مطالعه دوم به بررسی‌های مختلفی پرداخته است که در آن مشخص شد پوسته این سیاره در طول زمان چه تغییراتی کرده است.

با توجه به مدل‌سازی‌های انجام شده به احتمال زیاد ترکیبی از یخ، نمک، سنگ و هیدرات کلاترات - جامد بلوری که در آن مولکول‌های آب به صورت فراگیر مولکول‌های گاز را احاطه می‌کنند-  پوسته این سیاره را ساخته‌اند.

این ترکیب با اینکه چگالی آن برابر با یخ است اما 1000 برابر یخ استحکام دارد.

از طرف دیگر مدل‌سازی‌ها نشان می‌دهند که سرس در گذشته کوه‌های بسیار بیشتری داشته است که در طول زمان دچار فرسایش شده‌اند و این اتفاق باید به دلیل وجود اقیانوس در سطح آن بوده باشد.

 قدر ظاهری "سرس" از زمین بین 6٫7 تا 9٫3 است و بنابراین حتی در درخشان‌ترین حالت، چنان تاریک است که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود، مگر اینکه آسمان به شدت تاریک باشد.

"سرس" در اول ژانویه 1801 توسط "جوزپه پیاتسی" در پالرمو کشف‌ شد. ابتدا به عنوان یک سیاره در نظر گرفته شد، اما در دهه 1850 زمانی که اشیای دیگری در مدار مشابه کشف شدند، به عنوان یک سیارک طبقه‌بندی شد.

هسته "سرس" از سنگ و گوشته آن از یخ تشکیل شده‌ است و ممکن است اقیانوسی از آب مایع در زیر لایه یخ داشته باشد.

در ژانویه 2014، انتشار بخار آب از مناطق مختلف "سرس" کشف شد. این مسئله غیرمنتظره بود، چون انتشار بخار آب از ویژگی‌های ستاره دنباله‌دار است و اجرام بزرگ در کمربند سیارکی این ویژگی را ندارند.

عکس‌هایی که در ژانویه 2015 در حالیکه فضاپیما به "سرس" نزدیک می‌شد، گرفته می‌شد و وضوح آن‌ها بیش از تصاویر گذشته بود، نشان داد که "سرس" سطحی پوشیده از آتشفشان دارد.

دو نقطه روشن متمایزی(یا سپیدایی بالا) که داخل یک دهانه(متفاوت با نقاط روشنی که قبلاً در تصاویر گرفته شده با تلسکوپ هابل وجود داشت) در تصاویر گرفته شده در 19 فوریه 2015 دیده شد، موجب شد منشأ آن‌ها یخ فشان‌ها یا فوران آب در نظر گرفته شود. در 3 مارس 2015، یکی از سخنگویان ناسا گفت: «نقاط احتمالاً موادی مانند یخ یا نمک هستند که بسیار منعکس‌کننده نور هستند، اما وجود یخ‌فشان‌ها بعید است.«

در 11 مه 2015، ناسا تصویری را با وضوح بالا منتشر کرد که به جای یک یا دو نقطه در واقع چندین نقطه را نشان می‌داد. در 9 دسامبر 2015، دانشمندان ناسا گزارش دادند که نقاط درخشان روی "سرس" ممکن است مربوط به نوعی نمک، بویژه آب نمکی باشد که حاوی منیزیم سولفات هگزا هیدریت(MgSO4·6H2O) است؛ نقاط روشن همچنین ممکن است با خاک رس غنی از آمونیاک مرتبط باشد.

در ژوئن 2016، بررسی این نقاط با طیف مادون قرمز مشخص کرد که با سدیم کربنات (Na2CO3) سازگاری بیشتری دارد و نشان می‌دهد که فعالیت‌های زمین‌شناسی احتمالاً در ایجاد نقاط روشن دخالت داشته‌است.

"سرس" احتمالا بازمانده سیارات ابتدایی است که در 4٫57 میلیارد سال پیش در کمربند سیارکی شکل‌گرفت، گرچه اکثریت سیارات ابتدایی سامانه خورشیدی داخلی(شامل تمام قمرها و اجرام هم‌اندازه مریخ) یا با یکدیگر ادغام شده‌اند و سیارات زمین‌سان را تشکیل دادند یا توسط مشتری از سامانه خورشیدی خارج شدند. اعتقاد بر این است که "سرس" نسبتاً دست‌نخورده باقی‌مانده‌ است. یک نظریه جایگزین پیشنهاد می‌کند که "سرس" در کمربند کویپر تشکیل شده و بعد به کمربند سیارک‌ها مهاجرت کرده‌ است. کشف نمک آمونیاک در دهانه اوکاتور، فرضیه به وجود آمدن "سرس" در خارج از منظومه شمسی را تقویت می‌کند.

از اهداف این ماموریت استفاده از اشعه گامای فضاپیما و طیف‌سنج نوترونی برای مطالعه لایه بالایی پوسته "سرس" است تا میزان یخ آن را اندازه بگیرد.

طبق گفته مسئولان این پروژه، فضاپیمای "داون" تا ماه آوریل 2018 فعال خواهد بود و بر خلاف فضاپیمای کاسینی که به جو زحل کوبیده شد تا بسوزد، فضاپیمای "داون" در مدار خود باقی خواهد ماند تا آسیبی به این سیاره کوتوله نرسد.

نتایج این دو تحقیق به ترتیب در ژورنال‌های علمی Geophysical Research و Earth and Planetary Science Letters منتشر شده است.