يمتلك قمر زحل تيتان ما يعادل أنهار المياه العذبة والمحيطات المالحة

كشفت نظرتنا الأكثر تفصيلاً حتى الآن إلى البحيرات الغريبة لقمر زحل، تيتان، عن مناظر بحرية متنوعة، تشبه مزيج الأرض من أنهار المياه العذبة والمحيطات المالحة.

على عكس مياه المحيطات على الأرض، تتكون بحيرات تيتان من الميثان والإيثان، وهما سائلان عند متوسط ​​درجات حرارة سطح الكوكب الذي يبلغ حوالي -179 درجة مئوية (-290 درجة فهرنهايت).

أشارت قياسات الرادار التي أجرتها مركبة كاسيني الفضائية التابعة لناسا، والتي دارت حول زحل بين عامي 2004 و2017، إلى وجود اختلافات في خصائص البحيرات، مثل تكوينها والأمواج الموجودة على سطحها. لكن لم تكن هناك معلومات كافية في الإشارات للتمييز بينهما.

الآن، قام فاليريو بوجيالي – من جامعة كورنيل بنيويورك – وزملاؤه برسم خريطة لتكوين وسطح بحار تيتان باستخدام تقنية رادارية مختلفة، مما يكشف عن كمية متزايدة من الإيثان أثناء سفرك عبر الكوكب من قطبه الشمالي. “كلما اتجهت نحو الشمال، أصبحت البحار أكثر نظافة ونقاء؛ يقول بوجيالي: “إنهم يهيمن عليهم غاز الميثان بشكل أكبر”.

تم إجراء قياسات رادارية سابقة باستخدام الإشارات الصادرة والمستقبلة في نفس الموقع، على مسبار كاسيني. وهذا يعني أن موجات الراديو المنعكسة كانت مستقطبة، أو ملتوية، في اتجاه واحد.

وحللت الدراسة الجديدة الإشارات الصادرة عن رادار كاسيني والتي انعكست من سطح البحيرات ثم تم استقبالها باستخدام هوائيات الراديو على الأرض التي تديرها وكالة ناسا، والتي تسمى شبكة الفضاء العميق. تعني الزاوية الضحلة للإشارة المنعكسة أنها تتضمن نوعين من الموجات المستقطبة، مما يمنح بوجيالي وزملائه المزيد من المعلومات حول خصائص البحيرات.

ووجدوا أن العديد من الأنهار ومصبات الأنهار التي تغذي البحيرات كانت ذات أسطح خشنة، ربما بسبب الأمواج التي ضربتها الرياح. يقول بوجيالي إن هذا قد يكون علامة على المد والجزر النشطة أو التيارات التي تغذي البحيرات. “إن النشاط على سطح البحار مهم للغاية إذا كنت تريد التخطيط لمهمة مستقبلية، مثل غواصة تيتان، ولكن أيضًا لتكون قادرًا على فهم بيئات تيتان بشكل أفضل من حيث الرياح وخصائص الغلاف الجوي.”

كما وجد بوجيالي وزملاؤه أن الأنهار تحتوي على نسبة أعلى من غاز الميثان قبل أن تغذي البحيرات. يقول إنجو مولر ودارج من جامعة إمبريال كوليدج في لندن، إن هذا يمكن أن يساعدنا في تتبع دورة الميثان والإيثان على تيتان. ويقول: “عندما يدخل نهر إلى محيط مالح كبير على الأرض، فستجد أنه بالقرب من مكان دخول النهر، تكون ملوحة الماء أقل”. “إنه شيء مشابه يحدث هنا، لكن الأمر لا يتعلق بمحتوى الملح، بل بالنسبة النسبية للميثان والإيثان.”