کشف آب در بخش همیشه تاریک سیاره کوتوله سرس

MacTavish · 11/10/19

همانند سیاره عطارد و قمر ماه، که شامل بخش‌هایی هستند که همیشه در سایه قرار داشته و نور خورشید به آنها نمی‌رسد، سیاره کوتوله سرس نیز دارای چنین قسمت‌هایی است. در تحقیق اخیر، مقادیری آب به صورت یخ در این بخش‌ها کشف شده است که نام سرس را به اجرام دارای آب اضافه می‌کند.

سرس با داشتن قطری برابر 940 کیلومتر، در هر دو دسته سیارک‌ها و سیارات کوتوله قرار می‌گیرد. عناوین بزرگترین سیارک در کمربند سیارک‌ها و نزدیک‌ترین سیاره کوتوله به خورشید، در اختیار سرس است. البته کشف آب بر روی این سیارک برای نخستین بار نیست که اتفاق می‌افتد. تحقیقات قبلی از فوران‌های بخار آب در عرض‌های میانه آن خبر داده‌ بودند. همچنین وجود یخ آب در زیر سطح آن نیز تشخیص داده شده بود.

تصویری از سطح سیاره کوتوله سرس که دهانه‌های روشن آن به طور واضح‌تر مشخص شده‌اند. دانشمندان کشف کرده اند که یکی از این دهانه‌ها حاوی مقادیری از یخ آب است.

نکته مشترک بین سرس، عطارد و ماه این است که محور حرکت وضعی سرس (حرکت به دور خودش) تقریبا عمود بر محور حرکت انتقالی (حرکت به دور خورشید) آن است. به این صورت نواحی قطبی این سیارک تقریبا همیشه در سایه قرار داشته و فقط زمان‌های کوتاهی در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند. مقایسه کنید با کره زمین که انحراف مداری 23.5 درجه‌ای آن باعث می‌شود تا قطب‌های شمال و جنوب آن، شش ماه از سال، زمستان و شش ماه دیگر تابستانی طولانی را تجربه کنند.

به این صورت اگر در این اجرام آبی وجود داشته باشد، در نواحی استوایی آنها بخار خواهد شد. اما می‌تواند برای زمان‌های طولانی در نواحی قطبی و در پس صخره‌هایی که همیشه در سایه قرار دارند، به صورت یخ باقی بماند. در تحقیق‌های پیشین وجود چنین نواحی همیشه تاریک، اثبات شده بود و حال برای اولین بار تصاویری از یخ آب موجود در این بخش‌ها منتشر شده است.

در این تصویر متحرک، تغییرات روشنایی در سطح سرس نشان داده شده است. دقت کنید که چگونه برخی از نواحی به طور پیوسته در سایه قرار می‌گیرند.

در تحلیل جدید تصاویر گرفته شده از سرس، تعداد 634 دهانه که همیشه در سایه قرار دارند مشخص شده است. مجموع مساحت این دهانه‌ها به 2129 کیلومتر مربع می‌رسد. از بین تمامی این دهانه‌ها، تنها ده مورد بودند که نور بازتابی از آنها بسیار شدید بود. با مطالعه این نور بازتاب‌شده، مشخص شد که منبع یکی از این سطوح، یخ آب است.

به گفته یکی از محققان این پروژه، این که تنها در یک مورد وجود یخ آب تایید شده است، شگفت‌انگیز است. ممکن است به نحوی گرد و غبار، روی یخ موجود در سایر دهانه‌ها را پوشانده باشد. توضیح احتمالی دیگر این است که محور وضعی سرس، با اینکه در حال حاضر ثابت به نظر می‌رسد، در زمان‌های طولانی متغیر باشد. به این صورت دهانه‌های بیشتری در معرض نور خورشید قرار گرفته که باعث ذوب شدن یخ‌های موجود در آنها شده است.

دما در این دهانه‌های همیشه تاریک، به منفی 213 درجه سانتی‌گراد می‌رسد و بنابراین نباید کشف آب در آنها را دلیلی بر وجود حیات احتمالی دانست.

اندازه‌گیری مقدار آب موجود در تنها دهانه موجود، کار بسیار دشواری است و هنوز به طور دقیق معلوم نیست که با چه حجمی از یخ روبرو هستیم. ولی احتمالا ضخامت آن به چندین متر برسد. به هرحال این آینده‌نگری که روزی بتوان از این یخ به عنوان جایگاه سوخت برای ماموریت‌های فضایی استفاده کرد نیز چالش برانگیز است. چرا که روبات‌های مسئول استخراج سوخت، برای سفر به این نقطه نبایست متکی به انرژی خورشیدی باشند. یا حداقل علاوه بر پنل‌های خورشیدی، مجهز به باتری نیز باشند تا پس از انجام وظیفه، بتوانند به بخش روشن سرس بازگردند.

مقاله کامل این دستاورد در مجله Nature Astronomy به چاپ رسیده است.