"فقط باید برگردیم" - قمر اورانوس آریل ممکن است اقیانوسی به عمق 100 مایل را پنهان کرده باشد

شواهد نشان می دهد که قمر اورانوس، آریل، ممکن است زمانی اقیانوس وسیعی را در زیر نمای بیرونی یخ زده خود داشته باشد. تحقیقات منتشر شده در Icarus به بررسی چگونگی تغییر آن اقیانوس پنهان در طول زمان می پردازد و نشان می دهد که زمانی می توانسته بیش از 100 مایل (170 کیلومتر) عمق داشته باشد. برای مقایسه، اقیانوس آرام عمق متوسطی در حدود 2.5 مایل (4 کیلومتر) دارد.

الکس پاتوف، یکی از نویسندگان مقاله، دانشمند ارشد موسسه علوم سیاره ای، گفت: "آریل از نظر قمرهای یخی بسیار منحصر به فرد است."

آریل درخشان ترین قمر اورانوس و دومین قمر نزدیک به سیاره است. با عرض تنها 720 مایل (1159 کیلومتر) (فاصله PSI در توسان تا سالت لیک سیتی، یوتا)، به عنوان چهارمین قمر بزرگ در منظومه اورانین رتبه بندی می شود.

با وجود اندازه نسبتا کوچکش، آریل سطح پیچیده ای غیرمعمول دارد. به گفته نویسنده اول مقاله، کالب استروم، فارغ‌التحصیل اخیر از دانشگاه داکوتای شمالی، ویژگی‌های باستانی مانند دهانه‌های برخوردی در کنار زمین‌های بسیار جوان‌تر قرار دارند. برخی از مناطق صاف ممکن است حتی از طریق کرایوولکانیسم شکل گرفته باشند، فرآیندی که در آن آب، یخ یا سایر مواد فرار از یک دنیای یخی به جای سنگ مذاب فوران می کنند.

آریل همچنین با شکستگی ها، برجستگی ها و گرابن ها پوشیده شده است، مناطقی که بخش هایی از پوسته در زیر زمین های اطراف افتاده است. برخی از این ساختارها در مقیاس های بزرگتر از آنچه تقریبا در هر جای دیگری در منظومه شمسی یافت می شود، رخ می دهد.

این ویژگی های سطحی عظیم همان چیزی است که انگیزه تحقیقات جدید را فراهم کرد. محققان می خواستند تعیین کنند که فضای داخلی و مدار آریل در گذشته چگونه بوده است تا شکستگی هایی را که امروزه قابل مشاهده است ایجاد کنند.

یکی از عوامل کلیدی گریز از مرکز مداری است که نشان می دهد یک مدار چقدر با یک دایره کامل متفاوت است. تغییرات در ساختار داخلی آریل و گریز از مرکز مداری هر دو می توانند بر میزان تنش جزر و مدی اعمال شده بر پوسته یخی آن تأثیر بگذارند. همانطور که ماه در اطراف اورانوس حرکت می کند، نیروهای گرانشی به طور مکرر آن را کشیده و فشرده می کنند و به طور بالقوه فشار کافی بر سطح برای ایجاد شکستگی های بزرگ وارد می کنند.

پاتوف گفت: ابتدا ساختارهای بزرگ‌تری را که روی سطح می‌بینیم ترسیم کردیم، سپس از یک برنامه رایانه‌ای برای مدل‌سازی تنش‌های جزر و مدی روی سطح استفاده کردیم، که ناشی از اعوجاج آریل از توپی‌شکل به توپ فوتبال است و در حین حرکت از اورانوس دورتر و نزدیک‌تر می‌شود. با ترکیب مدل با آنچه در سطح می‌بینیم، می‌توانیم استنباطاتی در مورد خروج از مرکز آریل در گذشته و میزان ضخامت اقیانوس داشته باشیم.»

محققان دریافتند که ممکن است آریل زمانی خارج از مرکز مداری حدود 0.04 داشته باشد، تقریبا 40 برابر بیشتر از مقدار امروزی.

اگرچه 0.04 هنوز مداری را نشان می‌دهد که تقریبا دایره‌ای به نظر می‌رسد، اما این تفاوت می‌تواند نیروهای جزر و مدی را که بر روی آریل اعمال می‌کنند بسیار تقویت کند. مدار آن تقریبا چهار برابر غیرعادی‌تر از مدار قمر مشتری اروپا بوده است، که پوسته یخی آن به دلیل کشش گرانشی و فشردن مداوم آن به شدت شکسته شده است.

این نیروها ممکن است نقش مهمی در شکل دادن به چشم انداز دراماتیک آریل داشته باشند.

پاتوف گفت: «برای ایجاد این شکستگی‌ها، باید یا یک یخ واقعا نازک در یک اقیانوس واقعا بزرگ داشته باشید، یا یک برون‌مرکزی بالاتر و یک اقیانوس کوچک‌تر.» "اما در هر صورت، ما به یک اقیانوس نیاز داریم تا بتوانیم شکستگی هایی را که در سطح آریل می بینیم ایجاد کنیم."

مطالعه آریل دومین مطالعه از مجموعه‌ای است که به بررسی آنچه ممکن است زمانی در زیر سطوح قمرهای اورانوس وجود داشته باشد، می‌پردازد. سال گذشته، همین تیم تحقیقاتی نتایج مشابهی را برای میراندا، قمر یخی دیگری که به دور اورانوس می چرخد، گزارش کرد.

در مجموع، این یافته ها این احتمال را افزایش می دهد که بیش از یک قمر در منظومه اورانین ممکن است حاوی اقیانوس زیرسطحی قابل توجهی بوده باشد.

تام نوردهایم از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز و محقق اصلی کمک هزینه کاری منظومه شمسی ناسا که بودجه مطالعات میراندا و آریل را تامین کرده است، گفت: "ما در حال یافتن شواهدی هستیم که نشان می دهد منظومه اورانوس ممکن است دارای جهان های دوقلوی اقیانوسی باشد." متأسفانه، ما فقط نیمکره جنوبی آریل و میراندا را دیده‌ایم. اما نتایج ما می‌تواند پیش‌بینی‌هایی را در مورد آنچه که یک فضاپیمای آینده ممکن است در نیمکره شمالی غیرقابل تصویر قمر ببیند، مانند محل شکستگی‌ها و برجستگی‌ها در آنجا، به ما بدهد.

در نهایت، ما فقط باید به منظومه اورانوس برگردیم و خودمان ببینیم."

دانشمندان هنوز دقیقا نمی دانند که اقیانوس اعماق آریل چه زمانی ممکن است وجود داشته باشد یا چه مدت طول کشیده است. با این حال، نتایج جدید پایه‌ای مهم برای مطالعات آینده ارائه می‌کند که بررسی می‌کنند چگونه اقیانوس‌های زیرسطحی در جهان‌های یخی دوردست شکل می‌گیرند، تکامل می‌یابند و به طور بالقوه در طول زمان ناپدید می‌شوند.

ماموریت آینده فضاپیما به اورانوس همچنین می‌تواند پیش‌بینی‌های محققان را با تصویربرداری از نیمکره شمالی ناشناخته آریل و میراندا و جستجوی شکستگی‌ها و برجستگی‌های مورد انتظار از مدل‌های آنها آزمایش کند.

این تحقیق همچنین توسط کنسرسیوم کمک هزینه فضایی داکوتای شمالی تامین شده است.

مواد ارائه شده توسط موسسه علوم سیاره ای. نوشته اصلی توسط Mikayla Mace Kelley. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

دانشمندان اولین ردپای دایناسورهای کانادا را از عصر کرتاسه کشف کردند که به ندرت مستند شده است.

دو ستاره مرده هر 6.2 دقیقه دور یکدیگر مسابقه می دهند

ترکیب طبیعی ممکن است به محافظت از مغز و قلب در برابر نمک اضافی کمک کند

کشف فسیل 240 میلیون ساله داستان اولین دایناسورها را به چالش می کشد