زحل؛ مخلوطی از یخ، سنگ و مایعات فلزی
درون زحل اگرچه از هر جهت متلاطم است، از بسیاری از لایه‌های پایدار از فلزات سنگینی تشکیل شده است که در میان سیاره پایین می‌روند و فلزات سبک‌تر به سوی بالا جریان می‌یابند.
کد خبر :
۹۷۶۴۲
بازدید :
۲۹۶۸
دانشمندان دریافته‌اند که زحل هسته‌ای مخلوط و گل‌ولای مانند دارد که اثرات آن به قدری قوی است که می‌تواند به بروز لرزش و موج‌هایی در حلقه‌های اطراف این سیاره منجر شود.
این یافته‌های حیرت‌انگیز با تصور پیشین دانشمندان درباره این سیاره همخوانی دارد؛ تصوری که بر مبنای آن در مرکز این غول گازی، نه یک کره سخت سنگی بلکه مخلوطی «کدر» و پراکنده از یخ، سنگ و مایعات فلزی وجود دارد.
جیم فولر، استادیار اخترفیزیک نظری در موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) و یکی از نویسندگان این پژوهش جدید با عنوان «لرزه نگاری حلقه‌های زحل از وجود یک هسته پراکنده در آن خبر می‌دهند» که در «نیچر آسترونومی» (Nature Astronomy) منتشر شده است، می‌گوید:
«ما از حلقه‌های زحل به عنوان یک لرزه‌سنج عظیم استفاده کردیم تا نوسانات درون این سیاره را اندازه‌گیری کنیم. این نخستین باری است که ما توانسته‌ایم بررسی لرزه‌نگارانه ساختار یک سیاره عظیم گازی را انجام دهیم و نتایج آن بسیار حیرت‌آور بودند.»
او می‌افزاید: «ایده استفاده از نوسانات زحل به عنوان ابزار لرزه‌سنجی برای مطالعه و بررسی ساختار درونی این سیاره نخستین بار در اوایل دهه ۹۰ میلادی مطرح شد. ارتعاش‌های گرانشی موجب شدند سطح این سیاره به میزان یک متر در هر دو ساعت جابجا شود؛ شبیه دریاچه‌ای مواج، حلقه‌های پیرامون زحل این اختلال‌ها را دریافت و خود را جابه‌جا می‌کنند.
او می‌افزاید: «ایده استفاده از نوسانات زحل به عنوان ابزار لرزه‌سنجی برای مطالعه و بررسی ساختار درونی این سیاره نخستین بار در اوایل دهه ۹۰ میلادی مطرح شد. ارتعاش‌های گرانشی موجب شدند سطح این سیاره به میزان یک متر در هر دو ساعت جابجا شود؛ شبیه دریاچه‌ای مواج، حلقه‌های پیرامون زحل این اختلال‌ها را دریافت و خود را جابه‌جا می‌کنند.
درون زحل اگرچه از هر جهت متلاطم است، از بسیاری از لایه‌های پایدار از فلزات سنگینی تشکیل شده است که در میان سیاره پایین می‌روند و فلزات سبک‌تر به سوی بالا جریان می‌یابند.»
فولر می‌گوید: «برای اینکه میدان گرانشی سیاره با این بسامد‌های مشخص نوسان کند، قسمت داخلی باید پایدار باشد و این تنها در صورتی ممکن است که قطعات یخ و سنگ با حرکت به سمت مرکز به تدریج افزایش یابند.»
کریستوفر مانکوویچ، نویسنده اصلی این مطالعه و پژوهشگر دوره پسا دکتری در علوم سیاره‌ای، توضیح می‌دهد که هیدروژن و گاز هلیوم در مرکز سیاره، شبیه اقیانوس‌های زمین است که در آن نسبت نمک به آب، با افزایش عمق افزایش می‌یابد و وضعیتی ایجاد پایدار می‌کند.
این نتایج نشان می‌دهند که هسته زحل، ۵۵ مرتبه از زمین سنگین‌تر است و ۱۷ برابر جرم زمین در آن سنگ و یخ وجود دارد. این احتمال نیز وجود دارد که مشتری، غول گازی دیگر در منظومه شمسی ما، هسته مشابهی داشته باشد و این موضوع، پرسش‌های دیگری درباره شکل‌گیری چنین اجرام آسمانی را پیش می‌آورد.
مدل‌های کنونی در خصوص نحوه شکل‌گیری غول‌های گازی نشان می‌دهند که ابتدا هسته‌های سنگی شکل می‌گیرند و سپس پوشش‌های عظیمی از گاز را جذب می‌کنند. هرچند اگر هسته‌های سیارات آنگونه که نشان داده شده از مخلوط یخی تشکیل شده باشند، گاز ممکن است از نخستین ترکیبات فرایند تشکیل آن‌ها باشد.
منبع: ایندیپندنت
فولر می‌گوید: «برای اینکه میدان گرانشی سیاره با این بسامد‌های مشخص نوسان کند، قسمت داخلی باید پایدار باشد و این تنها در صورتی ممکن است که قطعات یخ و سنگ با حرکت به سمت مرکز به تدریج افزایش یابند.»
کریستوفر مانکوویچ، نویسنده اصلی این مطالعه و پژوهشگر دوره پسا دکتری در علوم سیاره‌ای، توضیح می‌دهد که هیدروژن و گاز هلیوم در مرکز سیاره، شبیه اقیانوس‌های زمین است که در آن نسبت نمک به آب، با افزایش عمق افزایش می‌یابد و وضعیتی ایجاد پایدار می‌کند.
این نتایج نشان می‌دهند که هسته زحل، ۵۵ مرتبه از زمین سنگین‌تر است و ۱۷ برابر جرم زمین در آن سنگ و یخ وجود دارد. این احتمال نیز وجود دارد که مشتری، غول گازی دیگر در منظومه شمسی ما، هسته مشابهی داشته باشد و این موضوع، پرسش‌های دیگری درباره شکل‌گیری چنین اجرام آسمانی را پیش می‌آورد.
مدل‌های کنونی در خصوص نحوه شکل‌گیری غول‌های گازی نشان می‌دهند که ابتدا هسته‌های سنگی شکل می‌گیرند و سپس پوشش‌های عظیمی از گاز را جذب می‌کنند. هرچند اگر هسته‌های سیارات آنگونه که نشان داده شده از مخلوط یخی تشکیل شده باشند، گاز ممکن است از نخستین ترکیبات فرایند تشکیل آن‌ها باشد.
منبع: ایندیپندنت
۰
