بدأ العلماء بتزويد مركبة هويجنز الفضائية بالبيانات الخاصة بهبوطها خلال أقل من عام على قمر زحل تيتان
قد يحتوي تيتان على بحيرات زيتية داكنة اللون بلون الخوخ
وبدأ العلماء بتزويد مركبة هويجنز الفضائية بالبيانات الخاصة بهبوطها في أقل من عام على قمر زحل تيتان. وستركز المركبة الفضائية، وهي عبارة عن تعاون بين وكالات الفضاء الأمريكية والأوروبية، على المحيطات الزيتية التي يعتقد الباحثون أنها تغطي جزءًا كبيرًا من السطح. يرمز Huygens إلى الخطوة التالية في استكشاف البشرية للنظام الشمسي. وستكون هذه هي المرة الأولى التي تهبط فيها مركبة فضائية على قمر آخر غير قمر الأرض.
اعتمادًا على المكان الذي هبطت فيه عائلة Huygens، يمكن أن يكون أول جسم من صنع الإنسان يدخل إلى محيط خارج كوكب الأرض. ومع ذلك، فإن محيطات تيتان مختلفة تمامًا عن محيطات الأرض. وهي داكنة وزيتية، وتتكون بشكل رئيسي من الميثان السائل والإيثان السائل.
على الأقل هذا ما يعتقده علماء مثل الدكتور رالف لورينز من جامعة أريزونا. لن يعرف أحد على وجه اليقين حتى تصل المركبة الفضائية إلى هناك.
تيتان - قمر زحل
ثاني أكبر قمر في النظام الشمسي بعد جانيميد - قمر المشتري. وهو القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يتمتع بغلاف جوي سميك. فهو مثل قمرنا يظهر نفس جانب زحل أثناء دورانه حول الكوكب.
ومن المحتمل أن تغطي بحيرات هذه السوائل معظم سطح القمر.
وقال لورينز في المؤتمر الأمريكي لتقدم العلوم في ولاية واشنطن إن تيتان لا يزال أكبر قطعة غير معروفة من العقارات في النظام الشمسي.
في العام الماضي، تم إجراء عمليات الرصد باستخدام تلسكوب أريسيبو الراديوي الذي أظهر تيتان متلألئًا وبه مناطق ناعمة ومظلمة نسبيًا على السطح. "إن أبسط تفسير هو أن هذه بحيرات وبحار من الهيدروكربونات السائلة." قال.
يتحرك هيغنز الآن بينما لا يزال مرتبطًا بمركبة فضائية أخرى، كاسيني. تم إطلاق المركبتين الفضائيتين في عام 1997 وسوف تصلان إلى زحل في الأول من يوليو من هذا العام. ستقضي كاسيني 1 سنوات في مدار حول الكوكب العملاق، وعندما تقترب من تيتان في يناير 4، ستطلق كاسيني مسبار Huings الأصغر بكثير للقيام برحلة إلى السطح. مثل كل عمليات الهبوط، ستكون هذه رحلة مثيرة للأعصاب.
وقال الدكتور لورينز: "سوف يغوص هيغنز في الغلاف الجوي لتيتان بسرعة ستة كيلومترات في الثانية، محميًا بدرع حراري، ويطلق مظلة ستبطئ سرعته حتى يصل إلى السطح".
"أعتقد أن ما نراه هو منظر طبيعي خشن ولكنه هادئ؛ سنرى الكثير من الفوهات الاصطدامية وسيتم ملء الكثير منها بالسائل بحيث تتشكل بحيرات مستديرة وبحيرات حلقية وبحيرات على شكل عين الثور. أعتقد أننا قد نرى شيئًا مشابهًا للسويد أو شمال كندا."
ويقول رالف لورينز إن ما يمكن أن نتعلمه من بحيرات ومحيطات تيتان قد يكون ذا صلة هنا على الأرض لأول مرة، وسيتمكن العلماء من دراسة محيطات مصنوعة من مواد مختلفة، وتسحبها جاذبية مختلفة.
"كيف ستتصرف الأمواج، هل ستلعب شواطئ المحيطات الزيتية؟ وكيف سيكون تفاعلهم مع الغلاف الجوي لكوكب تيتان، الجسم الوحيد غير الأرض الذي يتكون غلافه الجوي بشكل أساسي من النيتروجين؟
الأدلة البيوكيميائية
وقال الدكتور لورينز إن العديد من العمليات الأوقيانوغرافية، مثل نقل الحرارة من خطوط العرض المنخفضة إلى خطوط العرض العليا عن طريق تيارات المحيط أو تحويل الأمواج بواسطة الرياح، معروفة تجريبيا فقط على الأرض.
"إذا كنت تريد معرفة ارتفاع الموجة بالنسبة لسرعة رياح معينة، فما عليك سوى الخروج وقياس كليهما، والحصول على الكثير من نقاط البيانات ووضع رسم بياني بينهما.
ومع ذلك، هذا ليس هو نفس الفهم الذي مفاده أن الفيزياء قادرة على التنبؤ بكيفية اختلاف الأشياء إذا تغيرت الظروف. ومن خلال توفير مجموعة جديدة من المعايير، سيعزز تيتان فهمنا لكيفية عمل المحيطات والمناخ.
البيئة على تيتان معادية - درجات الحرارة أقل من درجة التجمد وحتى أقل بكثير من هذه العتبة - 179 درجة مئوية تحت الصفر. لكن العلماء يقولون إنه يشبه الأرض بعدة طرق، وربما يحمل أدلة حول الكيمياء المبكرة لكوكبنا.
الدكتور لورينز هو عضو في كل من مشروع كاسيني - فريق الرادار - وباحث مشارك في حزمة العلوم السطحية - في مركبة هويجنز الفضائية.
إن المهارات والتقنيات المستخدمة لاستكشاف أعماق المحيطات سوف تجد استخدامها قريبًا في الفضاء. يخطط العلماء لاستكشاف الأيام الجليدية لأقمار كوكب المشتري والهبوط بمركبة فضائية في بحيرات تيتان الغريبة، أحد أقمار زحل.
وقال تورانس جونسون، العالم في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، يوم السبت: "إن إمكانية استكشاف المحيطات في النظام الشمسي أصبحت الآن حقيقية". وقال جونسون، الذي كان يتحدث في مؤتمر للجمعية الأمريكية لتقدم العلوم، إن الباحثين يعملون الآن على خطط لإطلاق أقمار صناعية إلى جانيميد ويوروبا، وهما من أقمار كوكب المشتري. ومن الممكن أن يكون هناك ماء تحت الطبقات الجليدية للأقمار، على عمق عدة كيلومترات. ووفقا لجونسون، فإن "أوروبا لديها ضعف كمية المياه الموجودة في جميع المحيطات على الأرض".
وفي الخطوة الأولى، سيتم إرسال الأقمار الصناعية إلى مدار أقمار المشتري وجمع البيانات حول ما يحدث تحت طبقات الجليد الخاصة بها باستخدام رادار خاص يستخدمه علماء المحيطات. وفي المرحلة التالية، من المقرر هبوط المركبات الفضائية على السطح المتجمد وربما حتى الحفر في الجليد من أجل العثور على المياه.
وكما ذكرنا سابقاً، فإن استكشاف سطح تيتان، أحد أقمار زحل، سيبدأ مبكراً. ستصل المركبة الفضائية كاسيني، التي تم إطلاقها قبل سبع سنوات، إلى زحل في يوليو، وفي يناير ستطلق مركبة هويجنز الفضائية إلى سطح تيتان. إذا ضرب هيغنز سطح تيتان بشيء صلب، فسيتم تدميره. لكن إذا هبط في سائل، فقد يتمكن من إرسال إشارات لمدة نصف ساعة قبل أن تقتله درجة الحرارة المنخفضة -179 درجة مئوية تحت الصفر.
تيتان هو قمر جليدي يبلغ حجمه حوالي نصف حجم الأرض. ويتكون الغلاف الجوي للكوكب من النيتروجين، وهو أكثر كثافة بأربع مرات من الغلاف الجوي للأرض. وتمكنت التلسكوبات الموجودة على الأرض وتلسكوب هابل الفضائي من اختراق الضباب الذي يغطي القمر واكتشفت مناطق مضيئة ومظلمة. وكشف تحليل البيانات أن المناطق المظلمة هي على الأرجح غاز الميثان والإيثان، وهي مواد هيدروكربونية يمكن أن تشكل مركبات مشابهة للبنزين.
ويعتقد العلماء أنه في أعماق سطح تيتان، عبر أميال من الجليد، قد تكون هناك محيطات من الماء. وبحسب رالف لورينز، الباحث في الكواكب من جامعة أريزونا ورئيس برنامج كاسيني، إذا تسببت الحرارة الداخلية في ثوران الماء عبر الطبقة الجليدية على شكل نبع ماء حار، فإن النتيجة الكيميائية قد تكون تكوين العديد من الجزيئات العضوية و وربما حتى الأحماض الأمينية الضرورية لتكوين الحياة. وقال لورينز: "إذا تم إدخال البكتيريا هناك، فقد تبقى على قيد الحياة".
