قرب نهاية مهمة المركبة الفضائية كاسيني في نظام زحل، قامت في العام الماضي بتسريع دراسة الأقمار وعلى وجه الخصوص أكبر أقمار زحل - تيتان
غيوم
اكتشاف سحابة كبيرة جدًا في القطب الجنوبي متجمدة مكوناتها. ويمتد من الغلاف الجوي السفلي إلى الغلاف الجوي الأوسط. وفي عام 2012 تم اكتشاف سحابة فوق هذا القطب على ارتفاع 300 كيلومتر عن الأرض. وتقع السحابة الجديدة على ارتفاع 200 كيلومتر عن الأرض، أي أقل من السحابة السابقة. وتم هذا الاكتشاف باستخدام جهاز المراقبة بالأشعة تحت الحمراء. وتختلف هذه السحابة عن السحب المرصودة حتى الآن، فكثافة السحابة منخفضة وتشبه الضباب الموجود على الأرض. وتختلف طريقة تشكل السحب عند قطب تيتان عن طريقة تكوين السحب على الأرض، فهي أكثر استقامة في قمتها. تعمل الدورة الدموية في الغلاف الجوي على نقل الغازات من القطب في نصف الكرة الدافئ إلى نصف الكرة البارد. في القطب الذي يسود فيه البرد، يهبط الهواء الدافئ مثل الماء الخارج من الفتحة الموجودة في أسفل حوض الاستحمام. وتسمى هذه العملية بالهبوط، حيث تلتقي الغازات التي تهبط إلى الأسفل، وهي خليط من الهيدروكربونات الشبيهة بالضباب والمواد الكيميائية النيتروجينية، بالهواء البارد في طريقها إلى الأرض. تتكثف الغازات المختلفة على ارتفاعات مختلفة بينما تشكل طبقات من السحب عند كل نطاق ارتفاع. إن ارتفاع السحب عن الأرض وحجمها وتكوينها يسمح للباحثين بفهم طبيعة الشتاء على تيتان. وبناء على هذه البيانات، خلص الباحثون إلى أن السحابة المكتشفة عام 2012 في نصف الكرة الجنوبي انخفضت درجة حرارتها إلى 0 تحت الصفر. والسحابة الجديدة أكبر من سابقتها، وتقع في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير، وتحتوي على جزيئات جليدية من الهيدروجين والكربون والنيتروجين. وتوجد هذه الخصائص أيضًا في القطب الشمالي ولكن بكثافة أضعف. وتعزز الشدة الأقوى عند القطب الجنوبي الفرضية القائلة بأن بداية الشتاء أقوى من نهايته (١).
الكثبان الرملية
ومن الملاحظات السابقة تبين أن اتجاه حركة الكثبان الرملية هو الغرب الشرقي، وهو عكس ما كان يعتقد حتى ذلك الحين. ورأى أن السبب في ذلك هو العواصف الميثانية العنيفة التي تكون على علو شاهق مما يؤدي إلى هبوب رياح قوية في اتجاه الشرق تكون ذات قوة كبيرة في اتجاه الحركة نحو الغرب. هذه الرياح القوية هي المسؤولة عن تحريك الرمال وهذا هو سبب اتجاه الحركة شرقا. وتصل سرعة هذه الرياح إلى 35 كم/ساعة، أي أقوى بعشر مرات من الرياح الأرضية اللطيفة على تيتان. تحدث العواصف فقط عندما يكون تيتان في مرحلة الاعتدال كل 10 سنة أرضية (14.75).
البحيرات
عادة لا تكون بحيرات تيتان متصلة بالأنهار.. فهي تمتلئ بالأمطار ومن المصادر الجوفية. تجف بعض البحيرات وتمتلئ في دورات موسمية مدتها 30 عامًا. ليس من الواضح كيف تشكلت المنخفضات التي توجد فيها البحيرات، ومؤخرا تم الافتراض بأن التفسير موجود بشكل مفاجئ على الأرض. اتضح أن بحيرات تيتان تشبه المناظر الطبيعية الكارستية على الأرض. على الأرض، تتشكل الصخور الجيرية والجبسية الكارستية بعد الختم الناتج عن الأمطار والمياه الجوفية التي تتسرب عبر الصخور. وبمرور الوقت تتشكل المنخفضات والكهوف في المناخات الرطبة وتتشكل تجمعات ملحية في الأماكن التي يكون المناخ فيها جافاً. ويعتمد معدل تآكل هذه الأشكال الطبيعية على عوامل مختلفة مثل كيمياء الصخور وكمية الأمطار ودرجة حرارة السطح. ومن المحتمل أن تحدث عملية مماثلة أيضًا على تيتان. واستنادًا إلى نموذج رياضي، حاولوا تقدير المدة التي تذوب فيها مناطق مختلفة من السطح وتكوّن هذه التكوينات. وكان الافتراض أن السطح كان مغطى بمواد عضوية صلبة. العامل المذاب الرئيسي هو الهيدروكربونات السائلة. الاستنتاج الذي توصلوا إليه هو أن الأمر يستغرق 50 مليون سنة لتكوين منخفض بعمق 100 متر. وتمت المقارنة بين معدل تآكل المواد العضوية في السوائل الهيدروكربونية على تيتان والكربونات والمواد الكيميائية المتطايرة في الماء على الأرض. وتبين أن معدل الذوبان على تيتان أقل بـ 30 مرة من معدل الذوبان على الأرض. والسبب في ذلك هو طول العام على تيتان وهطول الأمطار فقط في الصيف. ويعتقد أن الذوبان يلعب دورًا مهمًا في تشكيل هذه المناظر الطبيعية. والسؤال المطروح هو كم من الوقت سيستغرق إنشاء منخفض بحيرة في خطوط العرض المنخفضة، وهي الأماكن التي تقل فيها كمية الأمطار. العدد الذي تم الحصول عليه هو 375 مليون سنة (3).
رياح الشمس
طوال 95% من وقت دورانه حول زحل، يكون تيتان داخل الغلاف المغناطيسي لزحل. أثناء الرصد بتاريخ 1.12.2013، كان تيتان على جانب كوكب زحل المواجه للشمس عندما كان ثوران الرياح الشمسية قويًا جدًا. عندما وصلت الرياح الشمسية إلى زحل، ضغطت على الجانب المواجه للشمس من الغلاف المغناطيسي لزحل، بحيث تم ضغط الحافة الخارجية لفقاعة المجال المغناطيسي في مدار تيتان. وكانت النتيجة تعرض القمر لتيار نشط من جزيئات الرياح الشمسية. في معظم الحالات، كانت ملاحظات هيكسيني داخل الغلاف المغناطيسي لزحل. ولهذا السبب كان من المستحيل اكتشاف المجال المغناطيسي من اتجاه تيتان نفسه. هذه المرة لم يكن تأثير زحل موجودًا، لذا تمكن مقياس المغناطيسية كاسيني من مراقبة تيتان أثناء تفاعله المباشر مع الرياح الشمسية. كان من الممكن ملاحظة موجة الصدمة التي نشأت حول تيتان عندما اصطدمت بغلافه الجوي. كان تقييم الباحثين هو أنه سيكون من الممكن فحص استجابة تيتان للرياح الشمسية بطريقة مختلفة بسبب كيمياء وضباب الغلاف الجوي الكثيف والمعقد. ويأمل الباحثون أنه بالإضافة إلى الدراسة الجديدة حول تيتان، سيكون من الممكن استخدام هذه الطريقة أيضًا حول الأجسام الأخرى في النظام الشمسي وكيفية تصرفها في التفاعل مع الرياح الشمسية (4).
מקורות
1. "ناسا كاسيني تجد سحبًا جليدية وحشية في المنطقة الجنوبية القطبية لتيتان" 11.11.2015
http://saturn.jpl.nasa.gov/news/cassinifeature/feature/20151111/
2. "عواصف الميثان العنيفة على تيتان قد تحل لغز اتجاه الكثبان الرملية" 13.4.2015
http://sciencedaily.com/releases/2015/04/150413183758.htm
3. بالدوين إميلي - "البحيرات الغامضة على قمر زحل تيتان" 19.6.2015
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=215-213$rn=news.xml$rst=4635JUNE19,2015
4. "كاسيني تصطاد تيتان عارياً في الريح الشمسية" 28.1.2015
http://saturn.jpl.nasa.gov/news/newsreleases/newsreleases20150128
تعليقات 3
شكرا على المقال. لقد وضع البحث على تيتان بالترتيب
من غير الواضح بعض الشيء من المقال أن جميع البحيرات والأمطار هي من غاز الميثان. بشكل عام كلمة ميثان تظهر مرة واحدة فقط في المقال.. الزائرون الذين يأتون إلى المقال من جوجل وهم أقل دراية بتيتان يمكن أن يعتقدوا خطأً أن الأمر يتعلق بالبحيرات ومياه الأمطار..
يد المحرر المحترف مفقودة بشدة.
يبدو المقال كمسودة أولية وغير محررة، وليس كشيء ينبغي تقديمه للمتصفحين.
المعلومات بحد ذاتها رائعة، وتستحق الاستثمار في التحرير الدقيق والتدقيق اللغوي.