قمر زحل ميماس هو أصغر أقمار عملاق الغاز. (يحتوي زحل على 62 قمرًا ، ولكن بعضها قمر صناعي صغير يبلغ قطره أقل من كيلومتر واحد.) تظهر دراستان جديدتان كيف تصرف ميماس كنوع من محراث الثلج ، مما أدى إلى توسيع تقسيم كاسيني بين حلقات زحل.
تميزها حلقات زحل الشهيرة عن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. لا يوجد إجماع علمي حول كيفية تشكيلها بالضبط. تقول النظرية أنها تشكلت في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي ، في حين تشير البيانات من مهمة كاسيني إلى أنها تشكلت بعد ذلك بكثير ، ربما في عهد الديناصورات. تشير البيانات المأخوذة من Grand Finale من Cassini إلى أن عمر الحلقات 200 مليون سنة أو أصغر. ولكن على الرغم من أن تاريخهم غير مؤكد ، إلا أننا ما زلنا نعرف ما تتكون منه: فهي كلها تقريبًا جليد مائي ، مع بعض القطع الصخرية.
تسمى حلقات زحل لأن هناك حلقات متعددة مفصولة بفجوات تسمى الانقسامات. تسمى الفجوة الأكبر والأكثر وضوحا قسم كاسيني. تقع بين ما يسمى بالحلقة A والحلقة B ، ويبلغ عرض القسم حوالي 4،800 كم (3،000 ميل).
هناك دراستان جديدتان تساعدان في شرح كيفية إنشاء وتوسيع كاسيني. الأول هو "تشكيل فرقة كاسيني - I. تشكيل الحلقات بواسطة الهجرة الداخلية من ميماس" والثاني هو "تشكيل شعبة كاسيني - II. التاريخ المحتمل لميماس وإنسيلادوس ". تم نشر كلاهما في الإشعارات الشهرية يونيو 2019 للجمعية الفلكية الملكية. كلاهما من نفس المجموعة من المؤلفين من معاهد البحوث في فرنسا.
تشير الدراسات إلى أن القمر ميماس تصرف مثل محراث الثلج ودفع الجسيمات التي تشكل الحلقتين A و B ، مما يوسع قسم كاسيني إلى عرضه الحالي البالغ 4800 كم. يفعل ذلك من خلال الرنين المداري.
تسمى الحافة الداخلية لشعبة كاسيني فجوة هيغينز. جزيئات الجليد والصخور في فجوة Huygens في الحافة الداخلية لقسم كاسيني هي في صدى مداري 2: 1 مع ميماس. وهذا يعني أنه بالنسبة لكل مدارات ميماس ، تدور هذه الجسيمات مرتين. ونتيجة لذلك ، تقوم ميماس بسحب هذه الجسيمات مرارًا وتكرارًا ، مما يدفعها إلى مدارات خارج الفجوة. مثل صراع الثلج.
الاتجاه الطبيعي للقمر هو الهجرة بعيدًا عن الكوكب المضيف. فقط جاذبية الكوكب المضيف يمكن أن تبقيها تحت السيطرة. ولكن في حالة ميماس ، حدث شيء آخر جعلها تهاجر إلى الداخل بمقدار يصل إلى 9000 كيلومتر ، وفي هذه العملية توسع الفجوة إلى نصف هذه المسافة. فقط فقدان الطاقة يمكن أن يتسبب في هجرة ميماس إلى الداخل.
يقول الباحثون أن ميماس كان سيضطر إلى فقدان الطاقة عن طريق التسخين ، الأمر الذي سيؤدي بدوره إلى إذابة الجليد الداخلي للقمر وإضعاف القشرة. ولكن الآن بعد أن أعطتنا مركبة كاسيني الفضائية مناظر ممتازة لسطح ميماس ، فإن هذا السيناريو لا يناسبه. لا يزال سطح ميماس يظهر أدلة على الآثار القديمة ، والتي لا ينبغي أن تكون موجودة إذا تم إضعاف القشرة.
يمتلك فريق الباحثين فرضية ثانية تتضمن قمرًا آخر من أقمار زحل ، إنسيلادوس. إنسيلادوس جدير بالملاحظة لأنه يحتوي على محيط تحت سطح الأرض ، والذي تم اكتشافه أيضًا بواسطة مركبة كاسيني الفضائية. وفقًا لهذه الفرضية ، فقد كل من ميماس وإنسيلادوس الطاقة من خلال الرنين المداري. كان من الممكن أن يسخن كلا القمرين ، مما يخلق المحيطات تحت السطحية. ومع ذلك ، فإن هذه الفرضية غير مؤكدة ، خاصة وأن وجود محيط تحت سطح الأرض في ميماس لم يثبت أبدًا. (لا يُظهر السطح أي علامات على أحد.)
ما هو واضح هو أن ميماس بدأ الهجرة إلى الخارج مرة أخرى. وفقا للحسابات في هذه الأوراق ، في حوالي 40 مليون سنة ، سيختفي قسم كاسيني.
قد يكون لهذه الدراسة بعض الآثار الرائعة لدراسة الكواكب الخارجية. وفقا للمؤلفين ، عندما يجد الفلكيون كواكب خارج المجموعة الشمسية حولها هياكل ، قد يعني ذلك وجود أقمار. وإذا كانت هناك أقمار هناك ، فقد يكون لديها محيطات تحت السطح. وفي تلك المحيطات ، ربما ، الحياة.
مصادر:
- بيان صحفي: قمر زحل ميماس ، وهو جليد ثلجي في حلقات الكوكب
- ورقة بحثية: تشكيل قسم كاسيني - I. تشكيل الحلقات بواسطة هجرة ميماس إلى الداخل
- ورقة بحثية: تشكيل قسم كاسيني - II. التاريخ المحتمل لميماس وإنسيلادوس
- ورقة بحثية: آثار المد والجزر على فرضية محيط ميماس
- مجلة الفضاء: مركبة كاسيني الفضائية تؤكد المحيط تحت السطح على إنسيلادوس
- ناسا: ميماس في العمق
