کشف جریان حرارتی جدید در انسلادوس؛ تقویت فرضیه پایداری اقیانوس زیرسطحی

پژوهشگران با تجزیه و تحلیل دقیق داده‌های فضاپیمای کاسینی، شواهدی قاطع مبنی بر وجود یک جریان حرارتی قابل توجه در قطب شمال قمر یخی زحل، انسلادوس، کشف کرده‌اند. این یافته‌های غیرمنتظره، فرضیات پیشین را دگرگون کرده و به طور چشمگیری، احتمال وجود یک اقیانوس پایدار و مناسب برای میزبانی حیات را تقویت می‌کند.

انسلادوس: کاندیدای اصلی حیات فرازمینی

قمر انسلادوس، به دلیل داشتن یک اقیانوس شور زیرسطحی، همواره یکی از کاندیداهای اصلی برای میزبانی حیات در منظومه شمسی بوده است. برای آنکه اقیانوس این قمر بتواند در حالت مایع باقی بماند و محیطی پایدار برای بقا فراهم کند، به یک تعادل انرژی دقیق بین گرمایش جزر و مدی و اتلاف حرارت نیاز دارد.

کشف جریان حرارتی غیرمنتظره در قطب شمال

محققان با مقایسه مشاهدات انجام شده توسط فضاپیمای کاسینی در زمستان (سال ۲۰۰۵) و تابستان (سال ۲۰۱۵) قطب شمال انسلادوس، به نتایج شگفت‌انگیزی دست یافتند. آن‌ها مشاهده کردند که دمای سطح این منطقه حدود ۷ کلوین (K) گرم‌تر از مقادیر پیش‌بینی‌شده است.

این اختلاف دمایی، که تنها با نشت حرارت از اقیانوس زیرین قابل توجیه است، نشان‌دهنده یک جریان حرارتی معادل ۴۶ ± ۴ میلی‌وات بر متر مربع است. این میزان، تقریباً دوسوم اتلاف حرارت پوسته قاره‌ای زمین است. برآورد می‌شود که اتلاف حرارت رسانشی در کل انسلادوس حدود ۳۵ گیگاوات باشد.

تطابق انرژی و پایداری اقیانوس

با احتساب حرارت از دست‌رفته قبلی که از قطب جنوب فعال انسلادوس گزارش شده بود، کل اتلاف حرارت این قمر یخی به ۵۴ گیگاوات می‌رسد. نکته حائز اهمیت این است که این رقم دقیقاً با ورودی حرارتی پیش‌بینی‌شده ناشی از نیروهای جزر و مدی منطبق است.

این تعادل بی‌نقص میان تولید و اتلاف حرارت، به شدت نشان می‌دهد که اقیانوس انسلادوس می‌تواند در مقیاس‌های زمانی زمین‌شناختی به صورت مایع باقی بماند و محیطی پایدار و طولانی‌مدت برای پیدایش و توسعه حیات فراهم آورد.

برآورد ضخامت پوسته یخی و گام‌های آتی

این مطالعه همچنین نشان داد که داده‌های حرارتی می‌توانند به عنوان ابزاری مستقل برای تخمین ضخامت پوسته یخی مورد استفاده قرار گیرند. نتایج به دست آمده شامل موارد زیر است:

• ضخامت یخ در قطب شمال: بین ۲۰ تا ۲۳ کیلومتر
• ضخامت جهانی میانگین یخ: بین ۲۵ تا ۲۸ کیلومتر

این ارقام، کمی عمیق‌تر از تخمین‌های پیشین هستند. محققان تاکید می‌کنند که گام بعدی، تعیین سن دقیق اقیانوس انسلادوس است تا مشخص شود آیا این اقیانوس به مدت کافی برای توسعه حیات وجود داشته است یا خیر.