یک کشف شگفت‌انگیز در مورد قمر سیاره مشتری

یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که اگر واقعا هسته قمر «اروپا» شکل گرفته باشد، میلیاردها سال پس از شکل‌گیری بقیه قسمت‌های آن تشکیل شده است.

به نقل از اسپیس، «اروپا»(Europa) که چهارمین قمر بزرگ مشتری به شمار می‌رود، پوشیده از یک پوسته یخی است. با وجود این، پژوهشگران گمان می‌کنند که اروپا زیر پوسته یخ‌زده‌ خود، میزبان یک اقیانوس حاوی آب شور است که روی گوشته‌ سنگی آن می‌چرخد.

«کوین ترین»(Kevin Trinh)، دانشمند سیاره‌شناسی «دانشگاه ایالتی آریزونا»(ASU) و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این سیاره ممکن است آب مایع بیشتری نسبت به زمین داشته باشد.

پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که اروپا ممکن است قابل سکونت باشد. برای مثال، آتشفشان‌های زیردریایی و دریچه‌های گرمابی ممکن است در انتقال گرمای حیاتی و مولکول‌های بیولوژیکی به اقیانوس کمک کنند.

به منظور دانستن اینکه آیا چنین فعالیت بالقوه حیاتی ممکن است در اروپا اتفاق بیفتد، دانشمندان باید ماهیت درونی قمر مشتری و چگونگی تکامل آن به مرور زمان را درک کنند.

ترین ادامه داد: اگرچه اروپا به عنوان یک قمر اقیانوسی بالقوه قابل سکونت شناخته می‌شود اما بیش از ۹۰ درصد جرم آن را سنگ و فلز تشکیل می‌دهد.

پس از اینکه فضاپیمای «گالیله»(Galileo) ناسا در سال ۱۹۹۵ به منظومه سیاره مشتری رسید، تجزیه و تحلیل میدان گرانشی اروپا نشان داد که فضای داخلی آن مانند زمین، از یک هسته فلزی و یک گوشته سنگی تشکیل شده است.

پژوهش‌های بعدی اغلب بر این فرضیه مبتنی بودند که درون «اروپا» هنگام شکل‌گیری یا بلافاصله پس از آن، به این لایه‌ها تقسیم شده است.

ترین گفت: اکنون ما در کمال تعجب متوجه شدیم که اروپا ممکن است بیشتر عمر خود را بدون یک هسته فلزی کامل گذرانده باشد؛ البته اگر چنین هسته‌ای اصلا وجود داشته باشد.

پژوهشی که در سال ۲۰۲۱ انجام شد، داده‌های گالیله را بررسی کرد و نشان داد که اروپا ممکن است در نزدیکی مرکز خود کمتر از آنچه پیشتر تصور می‌شد، جرم داشته باشد. سپس، این پرسش مطرح می‌شود که آیا اصلا یک هسته کاملا شکل‌گرفته دارد یا خیر.

یکی از دلایلی که ممکن است اروپا هسته کاملی نداشته باشد، این است که به دلیل فاصله بیشتر از خورشید، احتمالا در دمای بسیار سردتر از دمای زمین شکل گرفته است. این بدان معناست که شاید وقتی عناصر سازنده اروپا به هم نزدیک شدند، ذوب نشده و به یک هسته فلزی و گوشته سنگی تبدیل نشده باشند.

ترین و همکارانش با در نظر گرفتن دمای اولیه بین منفی ۷۳ درجه سلسیوس تا ۲۶ درجه سلسیوس، چند مدل‌ رایانه‌ای را در مورد چگونگی تغییر دما در فضای داخلی اروپا طی ۴.۵ میلیارد سال ابداع کردند.

دانشمندان دریافتند که ممکن است حدود ۵۰۰ هزار سال اول پس از تولد «اروپا»، اقیانوس و پوسته یخی آن به دلیل واکنش‌های شیمیایی که آب را به تدریج از گوشته آن بالا برده‌اند، تشکیل شده باشد.

اگر هسته فلزی اروپا واقعا وجود داشته باشد، احتمالا حداقل یک میلیارد سال پس از تولد آن شروع به شکل‌گیری کرده است. گرمای ناشی از عناصر رادیواکتیو و جریان جزر و مدی ناشی از کشش گرانشی «مشتری» ممکن است هسته را در طول عمر «اروپا» به آرامی ذوب کرده باشند.

پژوهشگران خاطرنشان کردند که «اروپا» ممکن است امروزه به تدریج در حال تقسیم شدن به چندین لایه باشد. ترین باور دارد که تشکیل شدن یک هسته فلزی، به قابل سکونت شدن «اروپا» کمک می‌کند زیرا تشکیل شدن هسته فلزی می‌تواند یک پالس گرما را به گوشته سنگی برساند.

وی افزود: ماموریت برنامه‌ریزی‌شده «اروپا کلیپر»(Europa Clipper) ناسا ممکن است به بررسی گرانش قمر اروپا کمک کند و درک ما را در مورد نحوه توزیع جرم درون آن بهبود ببخشد.

این پژوهش، در مجله «Science Advances» به چاپ رسید.

منبع: ایسنا