سطح یخی قمر مشتری در حال تغییر و تحول!

به گزارش مجله خبری نگار/ایمنا و به نقل از ساینس دلیلی، تحقیقات تازه‌ای که توسط تیمی از دانشمندان به رهبری دکتر اوجوال رائوت از مؤسسه Southwest Research Institute انجام شده است، نشان می‌دهد که سطح یخی قمر اروپا، یکی از بزرگ‌ترین اقمار سیاره مشتری، به‌طور دائم در حال دگرگونی است.

این یافته‌ها بر پایه داده‌های طیفی تازه‌ای است که تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به‌تازگی جمع‌آوری کرده است و تأیید می‌کند که فرایند‌های متعددی، چه درون‌کره‌ای و چه ناشی از تابش‌های کیهانی، بر سطح این قمر تأثیر می‌گذارند.

یکی از نکات کلیدی این مطالعه، مشاهده تفاوت‌های محسوس در سرعت کریستالیزاسیون یخ در بخش‌های مختلف سطح اروپا است، بر خلاف زمین که یخ به‌طورمعمول به‌صورت بلور‌های هگزاگونال (شش‌ضلعی) تشکیل می‌شود، سطح اروپا تحت بمباران مداوم ذرات باردار است که ساختار بلوری یخ را به هم می‌زند و باعث ایجاد نوعی یخ آمورف یا بی‌شکل می‌شود.

در گذشته تصور می‌شد که سطح اروپا بیشتر از لایه‌ای نازک از یخ آمورف پوشیده شده است و زیر آن لایه‌ای از یخ کریستالی قرار دارد، اما نتایج جدید نشان می‌دهد که در مناطقی مانند «تارا رجیو» (Tara Regio) (منطقه‌ای پیچیده و به اصطلاح «کائوس» در سطح اروپا) بلور‌های یخی به صورت واضح در سطح و در عمق نیز حضور دارند، این موضوع حاکی از آن است که سطح این قمر در برخی مناطق به‌نسبت متخلخل و به اندازه کافی گرم است تا فرایند بازبلوری یا «ریکریستالیزاسیون» یخ در آنجا به سرعت رخ دهد.

ریچارد کارتوایت، نویسنده اصلی مقاله و متخصص طیف‌سنجی از آزمایشگاه علوم کاربردی دانشگاه جان هاپکینز درباره اهمیت یافته‌ها می‌گوید: «در این مناطق، ترکیباتی شگفت‌انگیز و منحصر به فردی مشاهده می‌شود؛ از جمله نمک طعام (کلرید سدیم) که به احتمال زیاد از اقیانوس زیرسطحی بیرون آمده است، همچنین شواهد قوی از وجود دی‌اکسیدکربن و پراکسید هیدروژن.» این ترکیبات نشان می‌دهد که مواد شیمیایی موجود در سطح اروپا ممکن است مستقیماً با فعالیت‌های اقیانوس زیرین مرتبط باشند.

مطالعات تجربی گسترده انجام شده توسط تیم دک رائوت به آنها امکان داده تا بازه‌های زمانی فرایند‌های «آمورف‌سازی» (بی‌شکل شدن) و «ریکریستالیزاسیون» یخ را روی سطح اروپا تخمین بزنند.

یافته‌های آنها تاکید می‌کند که تعامل بین یخ سطحی و ذرات باردار ناشی از محیط فضایی، در کنار فعالیت‌های زمین‌شناسی داخلی، موجب شکل‌گیری ساختار‌های پیچیده‌ای شده است که پیش‌تر تصور نمی‌شد.

نکته جالب دیگر کشف ایزوتوپ‌های خاص دی‌اکسیدکربن در منطقه تارا رجیو است، کارتوایت توضیح می‌دهد که در کنار دی‌اکسیدکربن معمولی با جرم اتمی ۱۲، نمونه‌هایی از دی‌اکسیدکربن سنگین‌تر با ایزوتوپ ۱۳ C نیز مشاهده شده است که منشأ آن به‌احتمال زیاد درون اقیانوس زیر سطح اروپا است، این موضوع نشان می‌دهد که مواد شیمیایی ناشی از اقیانوس داخلی این قمر در حال ورود به سطح هستند، امری که نشانه قوی وجود یک اقیانوس مایع در عمق حدود ۳۰ کیلومتری زیر پوسته یخی است.

با توجه به این شواهد، دانشمندان گمان می‌کنند که فعالیت‌های زمین‌شناسی همچون شکستگی‌ها، چین‌خوردگی‌ها و حرکت‌های پوسته‌ای در منطقه‌های کائوسی، نقش کلیدی در بالا آوردن مواد از اقیانوس به سطح ایفا می‌کنند.

این کشف نه تنها به فهم بهتر فرایند‌های ژئوفیزیکی اروپا کمک می‌کند، بلکه امکان بررسی شرایط محیطی برای احتمال وجود حیات میکروبی در آن اقیانوس زیرسطحی را فراهم می‌کند.

علاقه به قمر اروپا به دلیل ظرفیت زیستی آن و داشتن اقیانوس زیر سطحی که ممکن است شرایط زیست‌پذیر را فراهم آورد، از سال‌ها پیش در میان دانشمندان فضایی بالا بوده است.

این یافته‌های جدید به وسیله تلسکوپ جیمز وب و تأیید آزمایش‌های آزمایشگاهی، فصل جدیدی در بررسی این قمر را رقم می‌زند و نشان می‌دهد که تعامل میان منابع داخلی و عوامل فضایی سطح اروپا، پیچیده‌تر و پر جنب‌وجوش‌تر از آن چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد.

این تحقیق مسیر‌های تازه‌ای برای مطالعه مواد و شرایط اروپا و درک بهتر سیارات و اقمار یخی در منظومه شمسی و فراتر از آن باز می‌کند و ترکیب فناوری‌های پیشرفته فضایی و آزمایشگاهی، توانسته است تصویری واضح‌تر از این دنیای یخی ارائه دهد که ممکن است در آینده‌ای نه چندان دور، مأموریت‌های کاوشی به آن ارسال شود تا از نزدیک به این فرایند‌های شگفت‌انگیز پی ببرند.