كوكب قزم يُعتقد أنه يحتوي على بعض الجليد مختلطًا مع سطحه المتسخ قد يكون لديه الكثير من المفاجآت أكثر مما كنا نتوقع.
سيريس - أكبر جسم في حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري – قد يحتوي على قشرة تتكون من أكثر من 90 في المئة من جليد الماء. إذا كان هذا هو الحال، فإن الجسم الذي يعاني من الفوهات والندوب يمكن أن يعلمنا الكثير عن العوالم المحيطية، وكيف يمكن أن تبدو عندما تتجمد تمامًا.
يقول عالم الجيوفيزياء الكوكبية مايك سوري من جامعة بوردو في الولايات المتحدة: “نعتقد أن هناك الكثير من جليد الماء بالقرب من سطح سيريس، وأنه يصبح تدريجيًا أقل جليدية كلما تعمقنا”.
تم اكتشاف سيريس لأول مرة في عام 1801، وغالبًا ما يُشار إليه ككويكب بسبب موقعه في النظام الشمسي؛ لكنه كبير وكروي بما يكفي ليصنف ككوكب قزم، بحجم أقل بقليل من نصف حجم بلوتو.
كما أنه يعتبر حالة فريدة مثيرة للاهتمام. إنه الكوكب القزم الوحيد الأقرب إلى الشمس مقارنة بنبتون، ومُزخرف ببقع ساطعة قد تكون دليلًا على وجود براكين جليدية على سطحه.
لذا فمن المحتمل أن هناك بعض المياه هناك، لكن كم منها؟ التقديرات السابقة التي استندت إلى الفوهات الموجودة على السطح وضعت الكمية عند 30 بالمئة كحد أقصى.
هذا لأن العلماء اعتقدوا أنه إذا كان السطح مكونًا من جليد ماء، فإنه سيتشوه تدريجيًا مع مرور الوقت ويصبح أكثر نعومة وعمقاً. عندما وصلت مركبة ناسا “داون” إلى سيريس في عام 2015، وجدت فوهات محددة جيداً لم تكن متوافقة مع ما توقع الباحثون رؤيته إذا كان سيريس مائيّاً؛ لذا قاموا بتعديل تقديراتهم وفقاً لذلك.
يقول سوري: “كان الناس يعتقدون أنه إذا كان سيريس مائيّاً جداً فإن الفوهات ستتشوه بسرعة مع مرور الوقت مثل الأنهار الجليدية التي تتدفق على الأرض أو مثل العسل اللزج المتدفق. ومع ذلك ، أظهرنا عبر محاكياتنا أن الجليد يمكن أن يكون أقوى بكثير تحت الظروف الموجودة على سيريس مما تم التنبؤ به سابقا إذا تم خلط القليل فقط من الصخور الصلبة”.
باستخدام بيانات مهمة داون ومحاكيات الكمبيوتر لعالم جليدي ، سعى فريق بقيادة عالم الكواكب إيان باميرلو من جامعة بوردو للتحقق مما إذا كانت هذه الافتراضات صحيحة.
وقد وجدوا أنه سيكون كافيًا إضافة قليل جدًا من الأوساخ المختلطة بالجليد لمنحها تكامل هيكلي كافٍ للحفاظ على فوهات حادة.
يشرح باميرلو: “حتى المواد الصلبة ستتدفق عبر الزمن الطويل ، والجليد يتدفق بسهولة أكبر مقارنة بالصخور. تحتوي الفوهات على أوعية عميقة تنتج ضغوط عالية ثم تسترخي إلى حالة ضغط أقل ، مما يؤدي إلى وعاء أكثر ضحالة عبر تدفق الحالة الصلبة”.
“تحسب محاكيات الكمبيوتر لدينا طريقة جديدة يمكن للجليد بها التدفق مع وجود قليل جدًا فقط من الشوائب غير الجيلية مختلطة فيه ، مما يسمح لقشرة غنية بالجليدي بأن تبقى ثابتة حتى بعد مليارات السنين. لذلك يمكننا الحصول على سيريس الغني بالجليك الذي لا يزال يتوافق مع نقص الاسترخاء الملحوظ للفوهات السيرسية.”
يمكن أن يصل محتوى قشرة الكوكب القزم لأكثرمن 90 بالمئة لجيل الماء ، مما يعطي بعض الرؤية حول العوالم المحيطية المغطاة بالجلیд . يوجد العديد منها في النظام الشمسي بما فيها أقمار جوبيان يوروبا وربما غانيميد وأقمار كرونية إنسيلادوس وميماس وأيضاً الأقمار الأورانية ميراندا وأرييل .
هذه الأقمار تحتوي علي غلاف كثيف مصنوعًةمن الثلج تحتها يُعتقد أنها تحافظ علي محيطٍ مياهٍ سائلة بواسطة الحرارة الناتجة عن التفاعل الجاذبي بين القمر والكوكب .
لا يدور سيريس حول أي كوكب وهذا يعني عدم وجود نشاط مدّي للحفاظ علي داخله دافئ . أي محيط كان موجودًأ هناك كما يقول الباحثون سيكون مجمد بالكامل .
يقول سوري: “تفسيرنا لكل هذا هو أن سيريس كانت تُعتبر ‘عالم محيطي’ مثل يوروبا ولكن بمحيط متسخ وطيني”. ويضيف: “مع تجمد ذلك المحيط الطيني عبر الزمن خلق قشرة ثلجية بها قليلٌ جداًمن المواد الصخرية المحتجز فيها”.
إذا كان هذا صحيحا فهذا يعني ان العوالمالمحورية قد تبدو مختلفة كثيرًاعن توقعاتنا . بالإضافة إلي ذلك فقد أرسلت ناسا مسبار إلي سيریس سابقًأ ويمكنها القيام بذلك مرة أخرى – وحالة العالم المحيطي المجمدة المحتملة للكوكب القزم تجعل منه هدف بحث مثير للغاية .
يقول سوري : “بالنسبة لي الجزء المثير هنا هو أننا نملك عالماً محيطياً مجمد قريب جداً للأرض . وقد يكون لسيریس قيمة كبيرة كنقطة مقارنة لأقمار الثلوج الحاضنة للمحيطات خارج النظام الشمسي مثل قمر يوروبا الخاص بكوكب المشتري وقمر إنسيلادوس الخاص بكوكب زحل”.
“نحن نعتقد بأنَّ سيَرِس هي الأكثر وصولاً للعالم الثلجي داخل الكون وهذا يجعلها هدف رائع لمهمّـَـة المركبات الفضائية المستقبلية”.
تم نشر البحث في مجلة Nature Astronomy.
