الفلك

هل يرفع زحل المد والجزر على بحيرات تيتان؟

هل يرفع زحل المد والجزر على بحيرات تيتان؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تيتان هو الجسم الوحيد في المجموعة الشمسية بخلاف الأرض الذي يحتوي على أجسام كبيرة من السوائل السطحية. نظرًا لأن زحل أكبر بكثير من القمر ، أتوقع أن تكون المد والجزر ، إذا كانت موجودة في البداية ، أكبر بكثير من المد والجزر الموجودة هنا على الأرض.


نوع من ... تيتان مقفل مدًا على زحل ، لذلك يشير نفس الجانب نحو زحل طوال الوقت. يجب أن يكون المد الناجم عن زحل على تيتان ثابتًا تقريبًا ، باستثناء أن تيتان له مدار بيضاوي الشكل ، وفي بعض الأحيان يكون أقرب. هذه حالة من تأثير المد والجزر ، لكنها لا تسافر مثل الأرض. انظر هذه المقالة للحصول على مزيد من المعلومات. تنص هذه المقالة على أن هذا المد يشوه تيتان بحوالي 33 قدمًا. لا أعرف إلى أي مدى ستتغير البحيرات نفسها.

يجب أن تتسبب الشمس أيضًا في حدوث مد طفيف جدًا لأنها بعيدة جدًا.


أود أن أضيف المزيد من النقاط.

إن تيتان محبوس في الواقع مع زحل تدريجيًا. يظهر الحساب العددي المد والجزر على تيتان بسبب جاذبية زحل 400 مرة بقوة تأثير المد والجزر للقمر على الأرض. يختلف سحب جاذبية زحل على تيتان حيث يدور تيتان على طول مسار بيضاوي حول الكوكب كل 16 يومًا. عندما يقترب تيتان من أقرب نقطة في مداره حول زحل (حول مركزه) ، فإنه يشعر بأقصى قوة جاذبية وفي أبعد نقطة في مداره (مركزه) ، يشعر تيتان بأقل قوة جاذبية. هذا السحب المتغير يسبب انتفاخات على تيتان والتي تسمى "المد والجزر" الصلبة. بالقرب من منتصف مدار تيتان حول زحل (التربيع) ، لا يزال هناك سحب كافٍ لإحداث تشوه الجاذبية ، أو الانحراف عن الشكل الكروي. المد والجزر على تيتان التي ترفعها جاذبية زحل يمكن أن يصل ارتفاعه إلى 30 قدمًا (10 أمتار). يُعتقد أن تيتان يحتوي على محيط مائي سائل تحت سطحه. إذا خرج من السطح ، فسوف يختبر المد والجزر بالفعل.

مصدر:

  1. عصر وامتداد تيتان
  2. The Tides of Titan، Luciano Iess، Robert A. Jacobson، Marco Ducci، David J. Stevenson، Jonathan I. Lunine، John W. Armstrong، Sami W. Asmar، Paolo Racioppa، Nicole J. Rappaport، Paolo Tortora، Science 27 يوليو 2012: المجلد. 337 ، العدد 6093 ، ص 457-459 ، DOI

تشير النماذج الجديدة إلى أن بحيرات تيتان عبارة عن حفر انفجارية

يوضح مفهوم هذا الفنان لبحيرة في القطب الشمالي لقمر زحل تيتان الحافات المرتفعة والميزات الشبيهة بالأسوار مثل تلك التي تراها مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا حول وينيبيج لاكوس على القمر. الائتمان: NASA / JPL-Caltech

باستخدام بيانات الرادار من المركبة الفضائية كاسيني التابعة لناسا ، يقدم البحث المنشور مؤخرًا سيناريو جديدًا لشرح سبب إحاطة بعض البحيرات المليئة بالميثان على قمر زحل تيتان بحواف شديدة الانحدار يصل ارتفاعها إلى مئات الأقدام. تشير النماذج إلى أن انفجارات النيتروجين أدت إلى نشوء أحواض في قشرة القمر.

تيتان هو الجسم الكوكبي الوحيد في نظامنا الشمسي بخلاف الأرض المعروف باحتوائه على سائل مستقر على سطحه. ولكن بدلاً من المياه التي تمطر من السحب وتملأ البحيرات والبحار كما هو الحال على الأرض ، فإن الميثان والإيثان - الهيدروكربونات التي نفكر فيها على أنها غازات ، تتصرف كسوائل في مناخ تيتان المتجمد.

تُظهر معظم النماذج الحالية التي تحدد أصل بحيرات تيتان الميثان السائل إذابة صخور القمر الأساسية المكونة من الجليد والمركبات العضوية الصلبة ، مما يؤدي إلى نحت الخزانات التي تمتلئ بالسائل. قد يكون هذا هو أصل نوع من البحيرات على تيتان له حدود حادة. على الأرض ، تُعرف المسطحات المائية التي تشكلت بشكل مشابه ، عن طريق إذابة الحجر الجيري المحيط ، باسم البحيرات الكارستية.

النماذج الجديدة والبديلة لبعض البحيرات الأصغر (عبر عشرات الأميال) تقلب هذه النظرية رأسًا على عقب: فهي تقترح أن جيوبًا من النيتروجين السائل في قشرة تيتان قد ارتفعت درجة حرارتها ، وتحولت إلى غاز متفجر أدى إلى تفجير الحفر ، ثم امتلأت بالميثان السائل. تشرح النظرية الجديدة سبب ظهور بعض البحيرات الأصغر بالقرب من القطب الشمالي لتيتان ، مثل وينيبيغ لاكوس ، في التصوير بالرادار بحيث تحتوي على حواف شديدة الانحدار ترتفع فوق مستوى سطح البحر - وهي حافات يصعب تفسيرها باستخدام النموذج الكارستي.

تم جمع بيانات الرادار بواسطة Cassini Saturn Orbiter - وهي مهمة يديرها مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا - خلال آخر تحليق قريب من تيتان ، حيث كانت المركبة الفضائية تستعد للانغماس النهائي في الغلاف الجوي لكوكب زحل قبل عامين. أصبح فريق دولي من العلماء بقيادة جوزيبي متري من جامعة جي دانونزيو الإيطالية مقتنعًا بأن النموذج الكارستي لا يتوافق مع ما رأوه في هذه الصور الجديدة.

وقال متري "الحافة ترتفع ، والعملية الكارستية تعمل في الاتجاه المعاكس". "لم نعثر على أي تفسير يتناسب مع حوض بحيرة كارستية. في الواقع ، كان التشكل أكثر اتساقًا مع فوهة الانفجار ، حيث تتشكل الحافة من المواد المقذوفة من داخل الحفرة. إنها عملية مختلفة تمامًا."

تم نشر العمل في 9 سبتمبر في علوم الأرض الطبيعية، تتشابك مع نماذج مناخية أخرى لتيتان تظهر أن القمر قد يكون دافئًا مقارنة بما كان عليه في "العصور الجليدية" في تيتان.

على مدى نصف مليار أو مليار سنة الماضية على تيتان ، عمل الميثان في غلافه الجوي كغاز دفيئة ، مما أبقى القمر دافئًا نسبيًا - على الرغم من أنه لا يزال باردًا وفقًا لمعايير الأرض. لطالما اعتقد العلماء أن القمر قد مر بعهود من التبريد والاحترار ، حيث يتم استنفاد غاز الميثان بواسطة الكيمياء التي تعمل بالطاقة الشمسية ثم إعادة الإمداد.

قال عالم كاسيني والمؤلف المشارك في الدراسة ، جوناثان لونين ، من جامعة كورنيل في إيثاكا ، نيويورك ، إن النيتروجين في الفترات الباردة ، كان يهيمن على الغلاف الجوي ، ويمطر ويتنقل عبر القشرة الجليدية ليتجمع في أحواض تحت السطح مباشرة.

وأشار إلى أن "هذه البحيرات ذات الحواف شديدة الانحدار والأسوار والحواف المرتفعة ستكون علامة على فترات في تاريخ تيتان عندما كان هناك نيتروجين سائل على السطح وفي القشرة". حتى الاحترار الموضعي كان كافياً لتحويل النيتروجين السائل إلى بخار ، مما يتسبب في تمدده بسرعة وتفجير فوهة بركان.

وقالت ليندا سبيلكر عالمة مشروع كاسيني من مختبر الدفع النفاث: "هذا تفسير مختلف تمامًا للجنوط شديدة الانحدار حول تلك البحيرات الصغيرة ، وهو ما كان لغزًا هائلاً". "بينما يواصل العلماء التنقيب عن كنز بيانات كاسيني ، سنستمر في وضع المزيد والمزيد من قطع اللغز معًا. على مدار العقود القادمة ، سوف نفهم نظام زحل بشكل أفضل وأفضل."


علم فلك الكواكب

زحل هو أحد أكثر الكواكب إثارة للاهتمام في النظام الشمسي ، وهو مشهور بمجموعة حلقاته المذهلة. تتكون كرة زحل العظيمة في الغالب من الهيدروجين والهيليوم. نظرًا لأن زحل يضيء أكثر من معظم النجوم ، فإنه يبدو مصفرًا للعين المجردة. سوف نقدم لمحة عامة عن زحل ، وتطوير مهمة كاسيني. أثناء القيام بذلك ، سوف نجيب على السؤال ، كيف نعرف الحجم ودرجة الحرارة والتركيب والتوزيع حول حلقات زحل ومدارها من مهمة كاسيني؟ أدت اكتشافات مهمة كاسيني إلى العديد من الجوانب المحددة لكوكب زحل التي جعلت منه أحد أكثر الكواكب استثنائية في النظام الشمسي مثل حجمه وكتلته ، ونظام حلقاته ، وتشكيل ميزاته الفريدة المصطنعة. أرسلت كاسيني العديد من الصور والمعلومات إلى علماء الفلك على الأرض ، والذين تمكنوا من دراسة هذه الصور والحصول على فهم أفضل لكوكب زحل. من هذه الصور ، سيتم وصف الاعتدال لزحل. سيتم شرح ميزات زحل وحلقاته بشكل أكبر وما قادت بيانات كاسيني فريق ناسا لاكتشافه. سيؤدي الاكتشاف المفاجئ إلى تحسين فهمنا لمكان تشكل الكواكب حول نجم واستكشاف كوكب زحل المثير للاهتمام.

نظرة عامة على حلقات زحل (شتاء 2018)

في حين أن الملاحظة الأكثر وضوحًا حول زحل قد تكون حقيقة أنه محاط بحلقات ، فمن المهم فهم خلفية الحلقات للمساعدة في فهم هذه الظاهرة بشكل كامل. الغوص بشكل أعمق في "كيف" ما نعرفه عن زحل وحلقاته ، يمنحنا أيضًا الفرصة لاستكشاف الطبقات العلمية الواسعة وراء اكتشافاتنا. من خلال تطوير فهم أفضل لأهمية حلقات زحل ، وما هو معروف بالفعل عن هذه الحلقات وتكوينها والبحث الذي قادنا إلى هذا الاستنتاج ، يمكننا تطوير تقدير أفضل للكوكب ككل. عند تحديد مكونات حلقات زحل ، وكذلك كيف نعرف ذلك ، يجب أن ننظر في تاريخ الحلقات ، وتكوينها ، والعلم الذي قادنا إلى هذا الاستنتاج ، وتأثير هذه الحلقات على زحل ، مثل بالإضافة إلى ما نتطلع إليه في المستقبل.

بإذن من NASA / JPL-Caltech / معهد علوم الفضاء

البقعة البيضاء العظيمة: نظرة على العلم وراء عواصف ومهمات زحل (خريف 2017)

زحل محاط بـ 62 قمراً ، تيتان وإنسيلادوس هما اثنان تم استكشافهما مؤخرًا بواسطة مهمة كاسيني التي نظمتها وكالة ناسا. كشفت هذه المهمة عن أحداث لم نرها من قبل والتي غيرت فهمنا لكيفية تشكل أنظمة الكواكب وما هي الظروف التي قد تؤدي إلى موائل لحياة شبيهة بالأرض. مع المحيط العالمي للقمر إنسيلادوس ، والكيمياء الفريدة والحرارة الداخلية ، فإنه يتمتع بإمكانية كبيرة ليكون واحداً من العالم حيث يمكن أن توجد حياة شبيهة بالأرض. إلى جانب إنسيلادوس ، يحتوي تيتان على مواد جزيئية لها القدرة على دعم الحياة. السؤال الذي نرغب في الإجابة عليه في هذا المشروع هو: كيف نعرف أن هناك إمكانية للحياة على أقمار زحل ، تيتان وإنسيلادوس؟

الحياة على تيتان وإنسيلادوس (ربيع 2017)

زحل محاط بـ 62 قمراً ، تيتان وإنسيلادوس هما اثنان تم استكشافهما مؤخرًا بواسطة مهمة كاسيني التي نظمتها وكالة ناسا. كشفت هذه المهمة عن أحداث غير مرئية من قبل والتي غيرت فهمنا لكيفية تشكل أنظمة الكواكب وما هي الظروف التي قد تؤدي إلى موائل لحياة شبيهة بالأرض. مع المحيط العالمي للقمر إنسيلادوس ، والكيمياء الفريدة والحرارة الداخلية ، فإنه يتمتع بإمكانية كبيرة ليكون واحداً من العالم حيث يمكن أن توجد حياة شبيهة بالأرض. إلى جانب إنسيلادوس ، يحتوي تيتان على مواد جزيئية لها القدرة على دعم الحياة. السؤال الذي نرغب في الإجابة عليه في هذا المشروع هو: كيف نعرف أن هناك إمكانية للحياة على أقمار زحل ، تيتان وإنسيلادوس؟

بإذن من ويكيبيديا كومنز

تيتان وإنسيلادوس: من كان يعلم أن الأقمار يمكن أن تكون مثيرة جدًا للاهتمام؟ (شتاء 2017)

عندما تفكر في قمرنا ، فمن المحتمل أنك تتخيل مكانًا عاديًا ، رمادي اللون ، مليء بالحفر دون أن تذهب إليه كثيرًا. لا يمكن أن يختلف اثنان من أقمار زحل ، تيتان وإنسيلادوس ، عن هذا الوصف. زحل هو الكوكب السادس من الشمس في النظام الشمسي. على الرغم من أنه معروف جيدًا بحلقاته الهائلة ، إلا أن القليل منهم يعلم أن زحل له 62 قمراً. حتى أقل شهرة هو مدى إثارة الأقمار! تيتان هو أكبر أقمار زحل وهو الجسم الوحيد في الفضاء بخلاف الأرض حيث تم العثور على أدلة واضحة على وجود بحيرات سطحية.

حلقات زحل (خريف 2016)

دفع سحر جمال حلقات زحل علماء الفلك إلى التغلب على العديد من العقبات لاكتشاف التكوين ، بالإضافة إلى الغموض الكامن وراء رؤية حلقات زحل. بدأ البحث بسبب فضول الإنسان حول هذه الظاهرة الرائعة واستمر بسبب إدراكنا أنه من خلال فهم الحلقات ، قد نكون قادرين على فهم كيفية تشكل النظام الشمسي ، علاوة على ذلك ، من المحتمل أن نتنبأ بكيفية تطوره.

حلقات زحل وقسم كاسيني (شتاء 2016)

حيرت حلقات زحل علماء الفلك لسنوات عديدة بعد أن لوحظت لأول مرة في عام 1610. زحل ليس الكوكب الوحيد ذو الحلقات. في الواقع ، جميع الكواكب الغازية الأخرى - كوكب المشتري وأورانوس ونبتون - لها حلقات أيضًا ولكنها ليست كبيرة أو زاهية مثل كوكب زحل.


حكاية كاسيني وهيجنز

زحل وأجسامه الكوكبية بعيدان جدًا عن الشمس لتلقي طاقة كافية لإيواء محيطات سائلة على سطحها. لكن إحدى بعثات ناسا كشفت عن صورة مختلفة.

في 15 أكتوبر 1997 ، أطلقت ناسا مهمة مركبة كاسيني المدارية إلى زحل. حملت المركبة الفضائية كاسيني مسبار Huygens Space Probe الذي تصنعه وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). في عام 2004 ، أطلقت كاسيني مسبار Huygens الفضائي إلى تيتان. دخلت Huygens الغلاف الجوي لتيتان في عام 2005 ، وبعد هبوط لمدة ساعتين ، هبطت على تيتان. لقد التقط 350 صورة لتيتان ، ولسوء الحظ ، فشل خطأ برمجي في تشغيل أحد أجهزة استقبال كاسيني وتسبب في فقدان 350 صورة أخرى.

عندما أكملت كاسيني في عام 2004 إدراج Titan Orbit ، قامت بعدة رحلات جوية. باستخدام مرشحات خاصة ، تمكن من إلقاء نظرة خاطفة على ضباب الغلاف الجوي للقمر. اكتشف أن المناطق القطبية بها سحب غاز الميثان تحوم فوقها وأن سطحها يحتوي على بحيرات ميثان تشبه بحيرات المياه السائلة على الأرض. تبين أن هذا هو أكبر اكتشاف قامت به مركبة كاسيني الفضائية. اكتشفنا أن تيتان ليس فقط الأرض ولكن أيضًا تيتان تؤوي بحيرات سائلة على سطحها.

اكتشاف هام آخر من قبل كاسيني كان للقمر إنسيلادوس. أثناء إجراء تحليق بالقرب من القمر إنسيلادوس ، من خلال مطيافه ، تم تحديد المياه وثاني أكسيد الكربون والمواد الهيدروكربونية الأخرى من القطب الجنوبي للقمر إنسيلادوس. وجد أيضًا من خلال مطياف الأشعة تحت الحمراء أن درجة الحرارة تحت القمم الجليدية للقمر إنسيلادوس كانت أعلى بكثير من المناطق المحيطة بها ، وكشف لاحقًا عن وجود محيطات سائلة تحت سطحه.


تُظهر بيانات كاسيني التابعة لوكالة ناسا أن بحيرات تيتان أغرب مما كنا نظن

ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / جامعة. أريزونا / جامعة. ايداهو

قامت المركبة الفضائية كاسيني-هيغنز التابعة لناسا بغرقها المشؤوم في الغلاف الجوي لكوكب زحل في عام 2017 ، لكن العلماء ما زالوا يستخدمون البيانات التي أرسلتها إلى الوطن لإجراء اكتشافات مفاجئة. تم نشر ورقتين في علم الفلك الطبيعي تكشف معلومات جديدة عن البحيرات على تيتان ، أكبر أقمار زحل. يبلغ عمق البحيرات السائلة الصغيرة في نصف الكرة الشمالي لتيتان أكثر من 100 متر ، وهي تطفو فوق الهضاب ومليئة بالميثان. كما يبدو أنها موسمية. والأجسام السائلة على جانب واحد من نصف الكرة الشمالي مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة على الجانب الآخر.

عرف العلماء أن البحار الشمالية الأكبر للقمر مليئة بالميثان ، لكنهم فوجئوا بالعثور على البحيرات الأصغر أيضًا مصنوعة في الغالب من الميثان. أكدت قياسات الرادار الجديدة أن عرض البحيرات لا يتجاوز عشرات الأميال ولكن عمقها يزيد عن 100 متر ، وهي تقع على هضاب على ارتفاع مئات الأقدام فوق المناظر الطبيعية المحيطة. هناك أيضًا بحيرات ضحلة يبدو أنها تظهر وتختفي مع المواسم ، وهي أطول بكثير نظرًا لأن تيتان يستغرق ما يقرب من 30 عامًا على الأرض للسفر حول الشمس. والبحيرات على الجانب الشرقي لتيتان تختلف اختلافًا كبيرًا عن البحار الكبيرة ذات الارتفاع المنخفض والأودية والجزر على الجانب الغربي لتيتان.

تم جمع البيانات خلال آخر رحلة طيران قريبة من تيتان لكاسيني في 22 أبريل 2017. في ذلك اليوم ، كانت مهمتها هي النظر إلى بحيرات القمر الأصغر ، وفعلت ذلك جزئيًا عن طريق جمع أصداء من أسطحها. قال جوناثان لونين ، عالم كاسيني ، "كان هذا هو آخر حل لكاسيني في تيتان ، وكان حقًا عملاً فذًا". أمضت المركبة 20 عامًا في السفر عبر الفضاء و 13 عامًا في دراسة زحل وأقماره. هذا ليس آخر ما نتعلمه من رحلتها.


المد والجزر تيتان

ومع ذلك ، عندما ننظر إلى أسباب المد والجزر ، لا يوجد سبب حقيقي للاعتقاد بأن الكواكب أو الأقمار الصناعية الأخرى يجب ألا تواجه نفس الظاهرة. المد والجزر على الأرض ناتج عن جاذبية القمر. نظرًا لأن القمر جزء لا بأس به من كتلة الأرض ، فهو قادر على تغيير مجال الجاذبية الذي "نشعر به" من الشمس بما يكفي لإحداث فرق. يشعر الماء بمجال القمر بشكل مختلف عن بقية القشرة الموجودة تحته ، وبالتالي فإنه إما يتم سحبه بالقرب من القمر أو دفعه بعيدًا عنه ، مما يؤدي إلى إحداث تأثير يسمى المد والجزر. لذلك ، كل ما هو مطلوب هو شيء من شأنه أن يغير قليلاً ولكن بشكل كبير مجال الجاذبية الرئيسي على كوكب ما ، وكذلك نوع من السوائل التي يمكن أن تتحرك بسهولة أكبر من السطح تحتها.

لذلك دعونا نلقي نظرة حولنا. للمريخ قمرين صناعيين ، لكنهما صغيران جدًا ولا يستطيعان فعل الكثير. علاوة على ذلك ، ليس للمريخ سوائل تطفو حوله ، ولا يوجد غلاف جوي ، وعلى الأقل على السطح لا يوجد ماء سائل. يميل المرء بعد ذلك إلى النظر إلى الكواكب الغازية العملاقة مثل زحل والمشتري - فهما عمليًا كرات من السوائل ، ولها أقمار كبيرة جدًا. تكمن المشكلة هنا في أن هذه الكواكب كبيرة جدًا لدرجة أن الأقمار صغيرة بالمقارنة مع اختلاف مجال الجاذبية.

حان الوقت الآن للتفكير خارج الصندوق: ماذا لو تعرض القمر ، وليس الكوكب ، لتأثيرات المد والجزر؟ من بين جميع الأقمار ، المكان الذي تكون فيه الظروف مثالية للمد والجزر هو تيتان ، أحد أكثر الأقمار الصناعية شهرة في زحل. في الواقع ، عند مقارنتها بالأرض ، فهي مكان أفضل للعثور على المد والجزر. الغلاف الجوي لتيتان غني للغاية بل وحتى أثقل من الغلاف الجوي للأرض. علاوة على ذلك ، على الرغم من أنه لا يمتلك قمرًا خاصًا به ، إلا أن تيتان لديه شيء أفضل - زحل. فكر في الأمر على أنه القمر له المد والجزر بسبب التأثيرات من الأرض ، وليس العكس.

الشيء الوحيد المخادع هو أن تيتان ، تمامًا مثل قمرنا ، في مدار مغلق مع زحل - فهو يظهر دائمًا للكوكب المضيف له نفس الوجه. ما يعنيه هذا هو أن الاختلافات في مجال جاذبيته لا تنتج عن الدوران حول محوره (كما هو الحال بالنسبة للأرض) ولكن الثورة حول زحل ، والتي تصل إلى نقطتي الحد الأدنى (الحضيض) والحد الأقصى (الأوج) من الكوكب . هذا الاختلاف في المسافة هو ما يسبب تغيرات زمنية في مجال الجاذبية مما يؤدي إلى قوة المد 400 مرة أقوى من تلك الموجودة على الأرض!

ما تفعله قوى المد والجزر هذه هو خلق اختلافات في الضغط في الغلاف الجوي الغني جدًا المحيط بالقمر ، مما يسمح بتكوين الرياح. هذه الرياح خفيفة إلى حد ما ، ومع ذلك فهي منتظمة للغاية. الآن ، قد يتساءل المرء ، كيف نعرف عن هذه الرياح على قمر ليس قريبًا منا تمامًا؟ هل هي مجرد نتيجة لبعض النماذج الحاسوبية التي تقدم مجموعة من الافتراضات غير الواقعية لتبسيط العمليات الحسابية؟

لا. هنا يأتي الجزء الرائع - هناك دليل ، دليل واضح حقًا. عندما هبط مسبار ESA Huygens على تيتان ، كان قادرًا على التقاط عدد غير قليل من اللقطات الجوية للسطح ، وكان أحد الأشياء التي لاحظها هو هذه الخيوط الطويلة جدًا ، والتي هي في الواقع كثبان - كثبان متطابقة عمليا مع تلك الموجودة في منطقتنا. الصحارى الخاصة. هذا يقود العلماء إلى الاعتقاد بأن التأثير الذي يشكلها يجب أن يكون هو نفسه - رياح منتظمة جدًا ، سببتها تأثيرات المد والجزر هذه.

ومع ذلك ، فإن تيتان ليس وحده ، طالما أننا لا نقتصر على المد والجزر الفعلي. أحد جيرانه ، يُدعى "آيو" ، وهو قمر كوكب المشتري ، لديه براكين نشطة بسبب المد والجزر. نظرًا لكونه أقرب قمر إلى المشتري ، فإنه يشعر بقوى مدية قوية جدًا ، مما يتسبب في دفع الصخور الموجودة في باطنه ضد بعضها البعض ، مما ينتج عنه حرارة كافية لدفع النشاط البركاني.


هل زحل & # x27s أكبر قمر تيتان لديه بالفعل & quotMethane Lakes & quot؟

شرح لي والدي في ذلك اليوم عن أكبر قمر زحل و # x27s ، تيتان. القمر الوحيد الذي له غلاف جوي يشبه الكوكب. أخبرني والدي أيضًا أن هذا القمر به بحيرات بترولية يسميها موقع space.com وبحيرات qumethane & quot. هل هذا صحيح وهل هناك احتمالية لوجود كائن حي هناك؟

نعم ، على الرغم من أن الميثان ليس مثل البترول (فهو على الأرض مكون رئيسي لما نسميه & quot؛ الغاز الطبيعي & quot ؛ حيث يتكون البترول من جزيئات أكبر).

يمكنك أن ترى هنا خريطة صنعها مسبار كاسيني باستخدام الرادار. أنه ممكن أنه يمكن أن تكون هناك حياة هناك ، لكن هذا غير معروف.

شكرا على المعلومه!

تمت الإجابة على سؤالك بالفعل ، لكنني اعتقدت أنك قد تستمتع بهذه اللقطات لمسبار Huygens وهو يهبط على تيتان. لم يروا البحيرات مباشرة بهذه الطريقة ، لكن التضاريس التي يهبط عليها المسبار ربما تكون قاع بحيرة جافة من نوع ما ، مع قنوات تصريف واضحة للعيان.

شكرا لك على اللقطات!

يا له من فيديو رائع ، شكرا

نعم ، وهذه صورة تيتان هي الطريقة التي نعرفها على وجه اليقين.

هذه البقعة المضيئة ليست نوع الانعكاس الذي نراه عادةً على جميع الكواكب والأقمار الأخرى ، بل هو انعكاس مرآوي للشمس عن سطح سائل ، بالطريقة نفسها التي نرى بها الشمس تنعكس على البحيرات هنا على الارض.

عند دمجها مع صور الرادار من نفس المنطقة مثل هذه - تكون المناطق السوداء مسطحة للغاية وتمتص جميع إشارات الراديو تقريبًا - بالإضافة إلى معرفة أن الميثان والإيثان سائلين عند ضغط / درجة حرارة سطح Titan & # x27s ، فهي الوحيدة الاستنتاج المعقول الذي يمكننا استخلاصه هو أن هذه بحيرات الميثان / الإيثان.

هل هناك احتمالية لوجود كائن حي هناك؟

يبدو أن هذا الجزء غير مرجح أكثر بكثير.

في حين أن هناك سوائل تتدفق مثل الأمطار والأنهار والبحيرات ، إلا أن الميثان السائل هو غير مناسب بشكل خاص كمذيب جيد للحياة. أكبر مشكلة هي أن الميثان ، على عكس الماء ، ليس جزيءًا قطبيًا. هذا يعني أنه ليس جيدًا في الالتصاق بالأسطح ، وتجنب التبخر ، وإنشاء روابط هيدروجينية ، وإذابة المواد. الماء السائل جيد بشكل غير عادي في هذه الأشياء ، وهو السبب الرئيسي وراء اعتقادنا أنه مؤشر رائع لإمكانية الحياة على الكواكب / الأقمار الأخرى.

لسوء الحظ ، تيتان بارد جدًا جدًا لذلك - الماء على السطح يتجمد بشدة لدرجة أنه يتصرف مثل الصخور أكثر من الجليد الذي اعتدنا عليه. في الواقع ، يشير معظم علماء الكواكب إلى & quotbedrock & quot في تيتان على أنه عقرب قصير للسطح الجليدي الصلب هناك ، لأنه يتصرف بنفس الطريقة تمامًا كما هو الحال على الأرض ، حيث تتسبب المياه السائلة في تآكل قيعان الأنهار الصخرية وتنعيم الأحجار الصخرية على سائل تيتان. يؤدي الميثان إلى تآكل قيعان الأنهار الجليدية وتنعيم الصخور الجليدية.


لوسيانو آيس: محيط سائل على زحل وقمر # 8217s تيتان

لطالما اشتبه العلماء في أن أكبر قمر زحل ، المسمى تيتان ، قد يكون به محيط سائل تحت سطحه. أدى التحليل الجديد للبيانات من المركبة الفضائية كاسيني التابعة لناسا و # 8217s الآن إلى الاستنتاج & # 8220 الذي لا مفر منه & # 8221 أنه ، في الواقع ، من المحتمل أن يأوي قمر زحل و # 8217 قمر تيتان طبقة من الماء السائل تحت غلافه الجليدي. ظهرت هذه النتيجة في عدد 28 يونيو 2012 من المجلة علم. تحدثت EarthSky إلى عالم الكواكب Luciano Iess من جامعة Sapienza في روما ، إيطاليا ، الذي قاد فريق الاكتشاف. هو قال:

الاكتشاف الرئيسي هو أنه تحت القشرة الجليدية الخارجية لتيتان ، يوجد تحت المحيط. هناك طبقة سائلة. تم إجراء الدراسة من خلال دراسة المد والجزر على تيتان بشكل أساسي.

يُظهر مفهوم الفنان هذا & # 8217s سيناريو محتملًا للهيكل الداخلي لـ Titan ، كما هو مقترح من البيانات من NASA & # 8217s المركبة الفضائية كاسيني. يحاول العلماء تحديد ما هو موجود تحت الغلاف الجوي الغني بالمواد العضوية في Titan & # 8217s والقشرة الجليدية. رصيد الصورة: A. Tavani

على عكس المد والجزر المألوف لرواد الشاطئ على الأرض ، فإن المد والجزر على تيتان هي حركات الجليد السطحي صعودًا وهبوطًا. تخضع الأرض أيضًا لموجات مد أرضية قابلة للقياس ، ناجمة عن قمرنا القريب. يقول العلماء إنه إذا كان تيتان مصنوعًا بالكامل من الصخور الصلبة والجليد ، فإن جاذبية زحل ستسبب & # 8220tides & # 8221 على تيتان & # 8217s سطحًا صلبًا يبلغ ارتفاعه ثلاثة أقدام (متر واحد). بدلاً من ذلك ، وفقًا لتقديرات Iess وفريقه ، فإن المد والجزر Titan & # 8217s يبلغ حجمه حوالي 30 قدمًا (10 أمتار) & # 8211 10 مرات أكبر مما كان متوقعًا.

يشير ارتفاع هذه الانتفاخات المتحركة ، أو المد والجزر ، إلى أن تيتان ليس مصنوعًا بالكامل من مادة صخرية صلبة. لهذا السبب يعتقد العلماء أنه لا بد من وجود مياه سائلة تحت سطح Titan & # 8217s.

سمح ارتفاع المد الأرضي على تيتان لفريق Iess & # 8217 بتقدير كمية المياه في تيتان & # 8217s تحت الأرض. قال Iess أنه يمكن أن يكون هناك أكثر من 10 أضعاف كمية المياه الموجودة على الأرض. نظرًا لأن سطح Titan & # 8217s يتكون في الغالب من جليد مائي ، وهو وفير في أقمار النظام الشمسي الخارجي ، يستنتج العلماء أن محيط Titan & # 8217s هو في الغالب ماء سائل. وبخلاف ذلك ، قال إيس ، لا يُعرف الكثير عن المحيط الجوفي على تيتان.

على الأرض ، الماء يعني الحياة. هل يشير وجود محيط تحت الأرض على تيتان إلى وجود حياة على قمر زحل هذا؟ قال الدكتور إيس:

لقد اكتشفنا الماء. لا يجب أن نتوقع أن تحتوي هذه المياه على حياة. فإنه قد أو قد لا. أنا شخصياً متشكك إلى حد ما ، لكن هذه مسألة حكم ، والتي قد لا تكون علمية أكثر من اللازم في النهاية.

زحل وأكبر قمر # 8217s ، تيتان ، كما تراه مركبة كاسيني الفضائية. عندما ننظر إلى القمر بالعين ، لا نرى سوى الطبقات العليا من غلافه الجوي الكثيف. لكن العديد من الألغاز تكمن تحتها.

جعلت المركبة الفضائية كاسيني من الممكن قياس ارتفاع المد والجزر من الجليد الصلب على زحل & # 8217s قمر تيتان. كانت كاسيني تدور حول زحل وتتعرج بين أقمار الكوكب ذي الحلقات # 8217s ، منذ عام 2004.

خلاصة القول: تشير مراقبة المركبة الفضائية كاسيني للمد والجزر الأرضية في السطح الصلب لتيتان إلى أن هذا القمر الكبير لكوكب زحل يحتوي على محيط من الماء السائل تحت سطحه الجليدي. قاد عالم الكواكب لوتشيانو إيس من جامعة سابينزا في روما بإيطاليا فريق الاكتشاف. أصدر الفريق إعلانهم في أواخر يونيو 2012.


يقول العلماء إن قمر زحل الغريب تيتان به بحيرة عميقة تكفي لاستكشاف غواصة روبوتية

تتطلع مركبة كاسيني الفضائية نحو أكبر أقمار زحل ، تيتان ، وتتجسس على سفينة كراكين ماري العملاقة. [+] شمال القمر. (تصوير: Universal History Archive / Universal Images Group عبر Getty Images)

مجموعة الصور العالمية عبر Getty Images

قدر علماء الفلك عمق بحيرة خارج كوكب الأرض - تقريبًا بحجم جميع البحيرات العظمى الخمس مجتمعة - على ارتفاع 1000 قدم ، مما يجعلها مثالية لغواصة روبوتية مستقبلية محتملة لاستكشافها.

يحتوي زحل على 82 قمراً ، لكن أكبرها هو تيتان. إنه أكبر من كوكب عطارد. القمر الوحيد المعروف في النظام الشمسي ذو الغلاف الجوي ، تيتان به أمطار وعواصف وبحيرات ومحيطات ووديان وتلال جبلية وميساس وكثبان رملية.

تم الآن تقدير عمق أكبر بحر لها - "كراكن ماري".

قال الرصاص: "لقد تم بالفعل قياس عمق وتركيب كل من بحار تيتان ، باستثناء بحر Kraken Mare ، أكبر بحر على تيتان ، والذي ليس له اسم رائع فحسب ، بل يحتوي أيضًا على حوالي 80٪ من سوائل سطح القمر". المؤلف فاليريو بوجيالي ، باحث مشارك في مركز كورنيل للفيزياء الفلكية وعلوم الكواكب (CCAPS).

ومن اللافت للنظر أن البيانات الخاصة بهذا الاكتشاف تم جمعها خلال رحلة طيران على تيتان بواسطة مسبار كاسيني التابع لوكالة ناسا في 21 أغسطس 2014 ، ولكن تم الآن غربلتها ونشرها في مجلة البحوث الجيوفيزيائية.

يحتوي تيتان أيضًا على معادن غريبة غير موجودة على الأرض ، والتي يشتبه في أنها تشكل حلقات حول بحيرات تيتان ، بما في ذلك كارين ماري.

يقول العلماء إنه لا يوجد سوى كوكب آخر في مجرتنا يمكن أن يكون شبيهًا بالأرض

يقول العلماء إن 29 من الحضارات الغريبة الذكية ربما تكون قد رصدتنا بالفعل

بالصور: يتألق "القمر الخارق للفراولة" مع انخفاض القمر المكتمل في أول الصيف ، أكبر وألمع قمر

عرض فني لكراكن ماري ، بحر الميثان السائل الضخم على قمر زحل تيتان.

ناسا / مركز جون جلين للأبحاث

ومع ذلك ، فهذه ليست بحارًا عادية ، وتيتان ، على الرغم من كونها "شبيهة بالأرض" بالنسبة للكواكب الأخرى والقمر في النظام الشمسي ، فهي لا تشبه كوكبنا كثيرًا. غلافه الجوي 98٪ نيتروجين و 2٪ ميثان ، والبحار والبحيرات لا تحتوي على ماء ، بل إيثان سائل وميثان.

تعتبر Kraken Mare - التي اكتشفتها كاسيني في عام 2008 وسميت على اسم وحش البحر - أكبر جسم سائل معروف على سطح تيتان. كما أنها تحتوي على أرخبيل من الجزر.

تأتي البيانات من أصداء موجات الرادار التي أرسلتها كاسيني وهي تحلق على ارتفاع 600 ميل فوق تيتان. وجد علماء الفلك قياسات دقيقة لعمق السائل في موراي سينوس ، وهو مصب يقع في الطرف الشمالي لكراكن ماري ، واستقراء من هناك لأن البحر الرئيسي كان عميقًا جدًا بحيث لا يستطيع الرادار قياسه.

هل يجب أن نرسل غواصة آلية إلى كراكين ماري؟ قال بوجيالي: "بفضل قياساتنا ، يمكن للعلماء الآن استنتاج كثافة السائل بدقة أعلى ، وبالتالي معايرة السونار على متن السفينة بشكل أفضل وفهم تدفق اتجاه البحر".

انطباع الفنان عن هجرة تيتان وميل زحل.

كولين سايلنفست / IMCCE

في بحث منفصل نُشر هذا الأسبوع ، أظهر علماء من CNRS وجامعة السوربون وجامعة بيزا أن تيتان قد يكون مسؤولاً عن إمالة زحل بمقدار 27 درجة.

يبدو أن تيتان والأقمار الأخرى تبتعد تدريجياً عن زحل أسرع بكثير مما قدر علماء الفلك سابقًا. تظهر حسابات الباحثين أنه كلما ابتعدت أقمارها الصناعية ، يميل محور دوران زحل أكثر فأكثر.

أتمنى لكم سماء صافية وعيون واسعة.

أنا صحفي خبير في العلوم والتكنولوجيا والسفر وأكتب عن استكشاف السماء ليلاً ، وخسوف الشمس وخسوف القمر ، والتحديق في القمر ، والسفر الفلكي ،


قد يستضيف قمر زحل تيتان الكثير من البحيرات الجافة

تيتان لديها مئات البحيرات في مناطقها القطبية. يتم عرضها في صورة الرادار هذه من مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا. تظهر البيانات أيضًا أنه قد توجد بحيرات جافة عند خط الاستواء لهذا القمر.

شارك هذا:

توجد نقاط حول الجزء الأوسط من قمر زحل تيتان. يقول العلماء إن هذه البقع قد تكون جافة في أرضيات البحيرات والبحار القديمة. اقترح العلماء التفسير 16 يونيو في اتصالات الطبيعة. إذا كان هذا صحيحًا ، فقد يحل لغزًا عمره 20 عامًا.

ظهر هذا اللغز لأول مرة في عام 2000. نظر علماء الفلك في ذلك الوقت إلى تيتان باستخدام التلسكوبات الراديوية على الأرض. كشفت تلك التلسكوبات إشارات راديوية ساطعة بشكل خاص. كانوا قادمين من خط استواء القمر. هذه الإشارات تسمى انعكاسات مرآوية. تحدث عندما ترتد موجات الضوء (وموجات الراديو نوع من الضوء) عن سطح مستو بطريقة معينة. ترتد الأمواج في نفس الزاوية التي دخلت فيها. إنه مثل الضوء الذي يرتد من المرآة.

الشرح: فهم الموجات والأطوال الموجية

أحد التفسيرات الطبيعية هو أن تيتان لديها أجسام كبيرة من السوائل بالقرب من خط الاستواء. قدمت مركبة الفضاء كاسيني التابعة لوكالة ناسا بعض الأدلة على ذلك. وصلت إلى زحل في عام 2004. وأظهرت أن تيتان مليئة بالبحيرات والبحار.

يقول جيسون هوفغارتنر: "لا يزال تيتان حاليًا المكان الآخر الوحيد في الكون الذي نعرف أن به سائل على سطحه ، تمامًا مثل الأرض". وهو عالم كواكب في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا.

لكن بعض ميزات بحيرات وبحار تيتان تجعلها مختلفة عن تلك الموجودة على الأرض. سائلهم ليس ماء بل إيثان وميثان. كلاهما عبارة عن هيدروكربونات بسيطة. وتتركز هذه البحيرات والبحار بالقرب من قطبي تيتان. هم ليسوا بالقرب من خط الاستواء. المناطق التي تظهر فيها الانعكاسات المرآوية جافة بشكل مدهش.

المعلمين وأولياء الأمور ، اشترك في ورقة الغش

تحديثات أسبوعية لمساعدتك في الاستخدام أخبار العلوم للطلاب في بيئة التعلم

لحل اللغز ، قام هوفجارتنر وزملاؤه بإعادة النظر في البيانات من عدة تلسكوبات. نظر الفريق في بيانات الراديو من مرصد Arecibo في بورتوريكو ومن مرصد Green Bank في West Virginia. كما درسوا بيانات الراديو من المركبة الفضائية كاسيني. Along the way, they corrected differences in the ways various observations had referred to locations on Titan. After doing that, these researchers realized that the specular reflections all come from a few specific spots.

Understanding light and other forms of energy on the move

Next, they considered what might cause them. It could be rainfall, dunes or dry lake beds. But only lake beds would explain the timing and locations of the signals. It does rain on Titan, but not frequently enough to explain the reflections. Titan’s dunes are in the wrong spots. Those specular reflections come only from two specific regions. They resemble other empty lake basins near Titan’s poles.

“I think it’s a compelling argument,” says Zibi Turtle. She is a planetary scientist at Johns Hopkins University’s Applied Physics Laboratory near Baltimore, Md., and was not involved in the new study. “It’s great to have an answer to this outstanding question and one more piece of Titan that we understand better now.”

Turtle is leading work on a space mission due to explore Titan starting in 2034. Called Dragonfly, the mission is being run by NASA. Turtle and her colleagues plan to use it to land a dronelike spacecraft on Titan. Dragonfly is not going to visit the dry lakes region near the moon’s equator. “But there’s always … comparative geology that you can do from one place to another,” she says.

Before then, scientists would like to know where the liquid from the lost lakes went. Hofgartner has some ideas. One possibility is that it migrated to the poles. That could happen as part of a cycle that moves methane around the moon. Another is that the liquid evaporated. Then, it was destroyed by sunlight striking Titan’s atmosphere.

“I wouldn’t be surprised if both were happening,” Hofgartner says.

The new finding could also sound a note of caution. That’s especially true for astronomers who are looking for planets beyond the solar system and that are friendly to life, Hofgartner says. “The lesson is that we have to be very, very strict … when we’re trying to find, say, oceans on other planets,” he says. Evidence of oceans could easily dry up.

Power Words

زاوية: The space (usually measured in degrees) between two intersecting lines or surfaces at or close to the point where they meet.

عالم الفلك: A scientist who works in the field of research that deals with celestial objects, space and the physical universe.

أجواء: The envelope of gases surrounding Earth or another planet.

حوض: (in geology) A low-lying area, often below sea level. It collects water, which then deposits fine silt and other sediment on its bottom. Because it collects these materials, it’s sometimes referred to as a catchment or a drainage basin.

كاسيني: A space probe sent by NASA to explore the planet Saturn. Cassini was launched from Earth in 1997. It reached Saturn in late 2004. The craft included a variety of instruments meant to study Saturn’s moons, rings, magnetic field and atmosphere.

colleague: Someone who works with another a co-worker or team member.

البيانات: Facts and/or statistics collected together for analysis but not necessarily organized in a way that gives them meaning. For digital information (the type stored by computers), those data typically are numbers stored in a binary code, portrayed as strings of zeros and ones.

خط الاستواء: An imaginary line around Earth (or other planets or moons) that divides it into Northern and Southern Hemispheres.

مجال: An area of study, as in: Her field of research was biology. Also a term to describe a real-world environment in which some research is conducted, such as at sea, in a forest, on a mountaintop or on a city street. It is the opposite of an artificial setting, such as a research laboratory.

geology: The study of Earth’s physical structure and substance, its history and the processes that act on it. People who work in this field are known as geologists. Planetary geology is the science of studying the same things about other planets.

hydrocarbon: Any of a range of large molecules containing chemically bound carbon and hydrogen atoms. Crude oil, for example, is a naturally occurring mix of many hydrocarbons.

سائل: A material that flows freely but keeps a constant volume, like water or oil.

الميثان: A hydrocarbon with the chemical formula CH4 (meaning there are four hydrogen atoms bound to one carbon atom). It’s a natural constituent of what’s known as natural gas. It’s also emitted by decomposing plant material in wetlands and is belched out by cows and other ruminant livestock. From a climate perspective, methane is 20 times more potent than carbon dioxide is in trapping heat in Earth’s atmosphere, making it a very important greenhouse gas.

القمر: The natural satellite of any planet.

ناسا: Short for the National Aeronautics and Space Administration. Created in 1958, this U.S. agency has become a leader in space research and in stimulating public interest in space exploration. It was through NASA that the United States sent people into orbit and ultimately to the moon. It also has sent research craft to study planets and other celestial objects in our solar system.

observatory: (in astronomy) The building or structure (such as a satellite) that houses one or more telescopes.

الفيزياء: The scientific study of the nature and properties of matter and energy. Classical physics is an explanation of the nature and properties of matter and energy that relies on descriptions such as Newton’s laws of motion. A scientist who works in such areas is known as a physicist.

كوكب: A celestial object that orbits a star, is big enough for gravity to have squashed it into a roundish ball and has cleared other objects out of the way in its orbital neighborhood.

poles: (in Earth science and astronomy) The cold regions of the planet that exist farthest from the equator the upper and lower ends of the virtual axis around which a celestial object rotates.

propulsion: The act or process of driving something forward, using a force. For instance, jet engines are one source of propulsion used for keeping airplanes aloft.

radio waves: Waves in a part of the electromagnetic spectrum. They are a type that people now use for long-distance communication. Longer than the waves of visible light, radio waves are used to transmit radio and television signals. They also are used in radar.

زحل: The sixth planet out from the sun in our solar system. One of the four gas giants, this planet takes 10.7 hours to rotate (completing a day) and 29 Earth years to complete one orbit of the sun. It has at least 53 known moons and 9 more candidates awaiting confirmation. But what most distinguishes this planet is the broad and flat plane of seven rings that orbit it.

لحر: An ocean (or region that is part of an ocean). Unlike lakes and streams, seawater — or ocean water — is salty.

تلسكوب: Usually a light-collecting instrument that makes distant objects appear nearer through the use of lenses or a combination of curved mirrors and lenses. Some, however, collect radio emissions (energy from a different portion of the electromagnetic spectrum) through a network of antennas.

كون: The entire cosmos: All things that exist throughout space and time. It has been expanding since its formation during an event known as the Big Bang, some 13.8 billion years ago (give or take a few hundred million years).

لوح: A disturbance or variation that travels through space and matter in a regular, oscillating fashion.

اقتباسات

Journal:​ ​​ J.D. Hofgartner et al. The root of anomalously specular reflections from solid surfaces on Saturn’s moon Titan. اتصالات الطبيعة. Published online June 16, 2020. doi: 10.1038/s41467-020-16663-1.

About Lisa Grossman

Lisa Grossman is the astronomy writer. She has a degree in astronomy from Cornell University and a graduate certificate in science writing from University of California, Santa Cruz. She lives near Boston.

Classroom Resources for This Article Learn more

Free educator resources are available for this article. Register to access:


شاهد الفيديو: اللقطات الحقيقية الأولي لتصوير كوكب أورانوس (أغسطس 2022).