أغرب 10 أقمار في المجموعة الشمسية

بالعربي/ بعض أروع العوالم في جوارنا الكوني ليست كواكب ، بل أقمار تدور حولها.

تمتلك جميع كواكب نظامنا الشمسي ، باستثناء اثنين ، أقمارًا طبيعية من نوع أو آخر. قمر الأرض ، عالم جميل ولكنه صارخ وميت شكلته البراكين القديمة وحفر الصدمة التي لا تعد ولا تحصى ، هو بلا شك الأكثر شيوعًا ، لكنه بعيد كل البعد عن كونه الأكثر إثارة للاهتمام. يصاحب كل من الكواكب العملاقة الخارجية للنظام الشمسي حاشية كبيرة من الأقمار الصناعية ، تشكل الكثير منها في نفس الوقت ومن نفس المادة الغنية بالجليد مثل الكواكب التي تستضيفها. على الرغم من أنها بعيدة عن الشمس ومتعطشة للحرارة الشمسية والضوء ، إلا أنها تظهر تنوعًا كبيرًا مثل الكواكب نفسها. 

هنا ، نقوم برحلة لزيارة بعض من أغرب هذه العوالم المذهلة وأكثرها إثارة. تم تجميد بعضها ، مثل كاليستو كوكب المشتري وميماس زحل ، صلبًا لمليارات السنين ، لكنها تحمل ندوبًا غير عادية من التعرض للقصف من الفضاء. تأثر آخرون ، مثل أقمار راعي زحل ، بان وأطلس ، ونيريد الوحيد لنبتون ، طوال تاريخهم بالتفاعل مع جيرانهم. الأكثر إثارة هو أن بعض هذه العوالم الغريبة قد تم تسخينها بواسطة قوى المد والجزر القوية من الكواكب الأم ، مما أدى إلى مراحل من النشاط العنيف مثل تلك التي شكلت ميراندا، قمر فرانكشتاين لأورانوس. في بعض الحالات ، لا تزال هذه القوى تعمل حتى يومنا هذا ، مما يخلق أجسامًا رائعة مثل كوكب المشتري المعذب Io و Saturn’s Enceladus الجليدي ، والذي قد يخفي مظهره الخارجي الهادئ أعظم سر في النظام الشمسي: الحياة خارج كوكب الأرض نفسها

إنسيلادوس

منذ وصول مسبار كاسيني التابع لوكالة ناسا إلى زحل في عام 2004 ، أصبح القمر الصناعي الداخلي الصغير للكوكب ذي الحلقات ، إنسيلادوس ، أحد أكثر العوالم التي تمت دراستها بشكل مكثف ومناقشتها في النظام الشمسي بأكمله. يعود الفضل في شهرته المكتشفة حديثًا إلى اكتشاف أعمدة ضخمة من الجليد المائي تتصاعد في الفضاء على طول الشقوق في نصف الكرة الجنوبي – وهي علامة أكيدة على وجود ماء سائل يتربص تحت قشرة القمر الرقيقة والجليدية. 

تم الاشتباه في النشاط الغريب للقمر إنسيلادوس قبل وصول كاسيني بفضل الصور السابقة التي أظهرت أن سطح القمر لامع بشكل غير عادي وحفر تبدو وكأنها مغطاة بالثلوج. ومع ذلك ، فإن اكتشاف أعمدة الجليد – التي تم اكتشافها في البداية عندما حلقت كاسيني مباشرة عبر أحدها – كان تأكيدًا مذهلاً على أن إنسيلادوس هو عالم نشط. 

يبلغ قطر إنسيلادوس 313 ميلاً (504 كيلومترات) وتكوينه من الصخور / الجليد ، ومن المفترض أن يكون إنسيلادوس قد تجمد منذ بلايين السنين ، مثل العديد من جيرانه في نظام زحل. لكن قوى المد والجزر الناتجة عن شد الجاذبية بين زحل والقمر الأكبر ، ديون ، تحافظ على الجزء الداخلي للقمر دافئًا ونشطًا ، مما يجعله هدفًا رئيسيًا في البحث عن الحياة في النظام الشمسي. 

بينما يتراجع الكثير من الجليد المائي ليغطي السطح ، تهرب كمية كبيرة من الجاذبية الضعيفة وتدخل في مدار حول زحل. هنا ، ينتشر لتشكيل الحلقة E على شكل دونات – الأبعد والأقل من حلقات زحل الرئيسية.

كاليستو 

يعتبر كاليستو ، الأبعد من أقمار جاليليو لكوكب المشتري ، ثالث أكبر قمر في النظام الشمسي ، وهو أصغر قليلاً من عطارد . سبب الشهرة الرئيسي هو عنوان معظم الأجسام المليئة بالحفر في النظام الشمسي ؛ سطحه المظلم مغطى بالحفر وصولاً إلى حد الرؤية ، حيث كشف أعمقها عن الجليد الطازج من أسفل وتناثر حطام “مقذوف” لامع عبر السطح. Advertisement

يدين كاليستو بسطحه المليء بالفوهات إلى موقعه في نظام المشتري – تمارس جاذبية الكوكب العملاق تأثيرًا قويًا ، مما يؤدي إلى تعطيل مدارات المذنبات العابرة وغالبًا ما تسحبها إلى عذابها ، وهو الأمر الأكثر إثارة في عام 1994 تأثير المذنب شوميكر ليفي 9 . 

تقع أقمار كوكب المشتري الكبيرة مباشرة في خط إطلاق النار ، وينتهي الأمر بامتصاص أكثر من نصيبها العادل من التأثيرات ، لكن جيران كاليستو الداخليين – متأثرين بقوى المد والجزر الأكبر – خاضوا جميعًا العمليات الجيولوجية التي قضت على معظم فوهاتهم القديمة. ومع ذلك ، ظل سطح كاليستو دون تغيير جوهريًا لأكثر من 4.5 مليار سنة ، حيث طور منظره الطبيعي الكثيف من الحفر المتداخلة عبر الدهور.

داكتيل

243 إيدا ، كويكب تم تحديده ككوكب صغير ، له قمر يبلغ عرضه 0.99 ميلاً (1.6 كم) فقط على أطول محور له. بفضل الجاذبية الضعيفة للكويكب الأكبر ، من غير المحتمل أن يكون Dactyl كائنًا تم التقاطه في المدار ، لكن البديل – الذي تشكله Ida و Dactyl جنبًا إلى جنب – يثير العديد من الأسئلة كما يجيب. 

إيدا عضو رئيسي في عائلة كورونيس المكونة من أكثر من 300 كويكب ، وكلها تشترك في مدارات متشابهة. يُعتقد أن العائلة قد تكونت منذ 1 أو 2 مليار سنة أثناء اصطدام كويكب. يمكن أن يكون Dactyl جزءًا أصغر من الحطام الناتج عن الاصطدام الذي انتهى به المطاف في مدار حول Ida ، ولكن هناك مشكلة – تشير نماذج الكمبيوتر إلى أن Dactyl سيكون من المؤكد تقريبًا أن يتم تدميره بواسطة اصطدام من كويكب آخر. Advertisement

فكيف يمكن أن يكون عمره أكثر من مليار سنة؟ 

تقول إحدى النظريات أن عائلة كورونيس أصغر سناً مما تبدو عليه ، وأن الحفر الثقيل في إيدا ناتج عن عاصفة من التأثيرات التي حدثت في التفكك الأصلي. نظرية أخرى هي أن Dactyl عانى من تأثير معطّل ، لكنه أعاد جمع نفسه مرة أخرى في مداره ، كما وجدت وكالة ناسا – وهو ما قد يفسر شكله الكروي بشكل مدهش. 

ايبتوس

لدى Iapetus مطالبتان منفصلتان بمكان في أي قائمة من الأقمار الصناعية الغريبة. أصبح الأول واضحًا عندما تم اكتشافه في عام 1671 – فهو أكثر قتامة عند رؤيته على جانب واحد من مداره مقارنة بالجانب الآخر. نصف الكرة الأمامي – النصف الذي يواجه “الأمام” أثناء دورانه حول زحل – بني غامق ، في حين أن نصف الكرة الخلفي له رمادي فاتح. كانت إحدى النظريات المبكرة لشرح اختلاف اللون هي أن الجانب الأمامي مغطى بالغبار الناتج عن تأثيرات نيزك صغيرة على الأقمار الخارجية الصغيرة ، والتي تدور باتجاه زحل ، كما وجدت وكالة ناسا . 

ومع ذلك ، تكشف الصور من كاسيني قصة أكثر تعقيدًا. يبدو أن معظم المواد المظلمة تأتي من داخل Iapetus ، والتي تُركت على شكل “تأخر” مظلم عندما يتصاعد الجليد المحمّل بالغبار من سطح القمر – من صلب إلى بخار. من المحتمل أن تكون العملية قد بدأت بسبب تراكم الغبار من الأقمار الخارجية في نصف الكرة الأمامي ، ولكن بمجرد أن بدأت ، تسبب ميل السطح المظلم لامتصاص الحرارة في حدوث تأثير تسامي جامح. 

يحيط Iapetus أيضًا بحافة استوائية جبلية يبلغ ارتفاعها 8 أميال (13 كم) وعرضها 12 ميلاً (20 كم) ، مما يمنح القمر شكله المميز من الجوز. إن أصول هذه التلال محيرة – تشير بعض النظريات إلى أنها “أحفورة” من وقت كان فيه إيبتوس ​​يمتد بشكل أسرع وينتفخ عند خط الاستواء ، بينما يعتقد البعض الآخر أنه قد يكون حطامًا من نظام الحلقة الذي كان يطوق القمر ذات مرة وانهار على سطحه.

نيريد 

كان نيريد هو القمر الثاني الذي يدور حول نبتون ، وتنشأ ادعائه عن الشهرة من مداره المتطرف. تتراوح مسافة نيريد من نبتون بين 870.000 و 6 ملايين ميل (1.4 مليون و 9.7 مليون كيلومتر). عادة ما يكون هذا المدار نموذجيًا للأقمار الصناعية التي تم التقاطها – الكويكبات والمذنبات التي اجتاحت في مدارات شديدة الانحراف بفعل جاذبية الكواكب الخارجية العملاقة – لكن الحجم الكبير لنيريد يشير إلى قصة أكثر إثارة للاهتمام. 

تشير الدلائل المستمدة من رحلة الطيران التي أجرتها فوييجر 2 عام 1989 إلى أن ترايتون قد تم التقاطه في المدار من حزام كايبر القريب . كان من الممكن أن يتسبب تريتون في تعطيل مدارات أقمار نبتون الأصلية ، مما يؤدي إلى طرد العديد منها. لكن يعتقد العديد من علماء الفلك أن نيريد يمكن أن يكون ناجًا ، متشبثًا على حافة جاذبية نبتون.

آيو 

آيو هو أعمق أربعة أقمار جليل عملاقة تدور حول كوكب المشتري ، أكبر كوكب في النظام الشمسي. لكن في حين أن الثلاثة الخارجيين هم – على الأقل ظاهريًا – عوالم هادئة ومتجمدة من الصخور والجليد ، فإن المناظر الطبيعية في أيو عبارة عن مزيج خبيث من الأصفر والأحمر والبني ، مليء بالتكوينات المعدنية الغريبة والمتغيرة باستمرار التي تم إنشاؤها بواسطة الكبريت الذي ينسكب على السطح بأشكال عديدة. آيو هو أكثر عالم بركاني في النظام الشمسي. لوحظ سطح آيو الغريب لأول مرة أثناء تحليق مسبار الفضاء بايونير في أوائل السبعينيات ، لكن طبيعته البركانية كانت متوقعة قبل أسابيع فقط من وصول مهمة فوييجر 1 في عام 1979. 

يقع القمر في صراع الجاذبية بين جيرانه الخارجيين والمشتري نفسه ، وهذا يمنع مداره من الاستقرار في دائرة كاملة. التغييرات الصغيرة في مسافة آيو من المشتري – أقل من 0.5٪ اختلاف في مداره – تخلق قوى مد هائلة تضرب باطن القمر في جميع الاتجاهات. الصخور التي تتلاشى مع بعضها البعض تسخن بسبب الاحتكاك ، مما يحافظ على نواة القمر منصهرًا ويخلق خزانات ضخمة تحت السطح من الصهارة. 

في حين أن غالبية صخور آيو عبارة عن سيليكات مماثلة لتلك الموجودة على الأرض ، إلا أنها تحتوي على نقاط انصهار عالية نسبيًا ، وبالتالي فهي منصهرة في الغالب في محيط الصهارة الساخنة الذي يقع على بعد عشرات الكيلومترات تحت السطح – في المقابل ، يتضمن معظم نشاط سطح آيو صخور غنية بالكبريت يمكن أن تظل منصهرة في درجات حرارة منخفضة. Advertisement

لقد أدى هذان الشكلان من البراكين معًا منذ فترة طويلة إلى إبعاد أي مادة جليدية كانت موجودة في Io ، تاركين عالماً قاحلاً وخالي من الجليد على الرغم من متوسط ​​درجة حرارة سطحه -256 درجة فهرنهايت (-160 درجة مئوية).

هايبريون

Hyperion هو أغرب قمر صناعي في النظام الشمسي ، سطحه يشبه الإسفنج أو المرجان مع حفر عميقة ومظلمة محاطة بحواف حادة من الصخور والجليد الأكثر إشراقًا. لكن هذا ليس الشيء الوحيد الغريب في Hyperion: لقد كان أول قمر غير كروي يتم اكتشافه ، وله مدار غريب الأطوار بشكل واضح. 

وبدلاً من مطابقة دورانه مع الفترة المدارية ، فإنه يدور بنمط فوضوي ، حيث يتذبذب محور دورانه بشكل غير متوقع. مثل كل الأقمار في النظام الشمسي الخارجي ، يتكون معظمها من جليد مائي ، لكن سطحه مظلم بشكل غير عادي. عندما حلقت كاسيني عبرها ، قاس أن كثافتها بلغت 55٪ من كثافة الماء – فداخلها مساحة فارغة في الغالب. 

إحدى النظريات الشائعة لشرح هذه الميزات الغريبة هي أن Hyperion هو البقايا الباقية من قمر صناعي أكبر كان يدور في وقت ما بين Titan و Iapetus ، والذي تم تدميره إلى حد كبير من خلال الاصطدام بمذنب كبير. المواد التي نجت في مدار مستقر اجتمعت مرة أخرى لتكوين Hyperion بالشكل الذي نعرفه.

تيتان 

يعتبر تيتان ، أكبر أقمار زحل ، فريدًا في النظام الشمسي باعتباره القمر الصناعي الوحيد الذي يتمتع بجو كبير خاص به – وهو اكتشاف أحبط علماء ناسا عندما كشفت الصور المأخوذة من مجسات فوييجر عن كرة برتقالية ضبابية فقط. تم تجهيز مركبة كاسيني المدارية بأجهزة الأشعة تحت الحمراء والرادار التي اخترقت الغلاف الجوي المعتم ، لتكشف عن منظر طبيعي ناعم من الأنهار والبحيرات لا يشبه أي عالم آخر في النظام الشمسي ، باستثناء الأرض. على الرغم من كونه أكبر من عطارد ، إلا أن تيتان لا يمكنه التمسك بغلافه الجوي السميك إلا بسبب البرد القارس. تم العثور على حوالي 0.9 مليار ميل (1.4 مليار كيلومتر) من الشمس ، ومتوسط ​​درجة حرارة سطح القمر تصل إلى -179 درجة مئوية (-290 درجة فهرنهايت). Advertisement

يهيمن غاز النيتروجين على الغلاف الجوي لتيتان – وهو أيضًا المكون الرئيسي لهواء الأرض – ولكنه يحصل على لونه المميز ، والضباب المعتم ، والسحب من نسبة صغيرة نسبيًا من الميثان. بشكل مثير للدهشة ، الظروف على تيتان مناسبة تمامًا لتحول الميثان بين أشكاله الغازية والسائلة والصلبة ، مما يولد “دورة الميثان” المشابهة إلى حد ما لدورة المياه التي تشكل مناخ الأرض. في الظروف الباردة ، يتجمد الميثان على السطح في شكل صقيع وثلج. في درجات الحرارة المعتدلة ، يتكثف إلى قطرات سائلة ويسقط كمطر يؤدي إلى تآكل وتنعيم المناظر الطبيعية قبل أن يتراكم في البحيرات ، بينما يتبخر في المناطق الأكثر دفئًا ويعود إلى الغلاف الجوي. 

يختبر تيتان مواسم متغيرة تشبه إلى حد بعيد تلك الموجودة على كوكبنا ، على الرغم من أن عامه هو 29.5 سنة أرضية. يبدو أن درجات الحرارة في القطب الشتوي تفضل هطول الأمطار ، لذلك تهاجر البحيرات من قطب إلى آخر خلال كل عام تيتانيان. مع كل هذا النشاط ، يعد Titan هدفًا مثيرًا للاهتمام في البحث عن حياة خارج كوكب الأرض ، على الرغم من أن معظم علماء الأحياء يجدون صعوبة في تصور الكائنات الحية التي يمكن أن توجد في مثل هذه الظروف القاسية والمحدودة كيميائيًا ، ويتفق معظمهم على أن الجار الداخلي المائي لتيتان ، إنسيلادوس ، يقدم المزيد آفاق واعدة للحياة.

ميراندا 

ميراندا هي واحدة من أغرب العوالم في النظام الشمسي. كشفت صور Voyager عن خليط غير عادي من التضاريس ، يبدو أنه تم تجميعها بشكل عشوائي. بعض الأجزاء محطمة بشكل كبير وبعضها غير مكشوف نسبيًا – مما يشير إلى شبابهم ، لأنهم كانوا أقل تعرضًا للقصف. إحدى السمات البارزة هي نمط من الأشكال البيضاوية متحدة المركز تشبه مضمار السباق ، بينما تشكل الأشكال V المتوازية في أماكن أخرى ندبة تشبه شيفرون. 

إحدى النظريات المبكرة لشرح مظهر ميراندا المختلط هي أنه عالم فرانكشتاين – مجموعة شظايا من قمر سابق اندمجت في مدار حول أورانوس . تساءل علماء الفلك عما إذا كان سلف ميراندا قد تحطم بسبب تأثير ما بين الكواكب ، وما إذا كان هذا الحدث الكارثي قد يكون مرتبطًا بطريقة ما بميل أورانوس الشديد. ومع ذلك ، فقد أظهرت دراسات أخرى أن مثل هذه النظرية تأتي قصيرة عند محاولة تفسير مزيج ميراندا من سمات السطح ، وأن النوع الصحيح من التأثير غير محتمل. وبدلاً من ذلك ، يبدو من المعقول أن يقع اللوم على قوى المد والجزر.Advertisement

تتبع ميراندا اليوم مدارًا شبه دائري ، ولكن في الماضي كان مدارها في علاقة “رنانة” مع القمر الأكبر ، أومبرييل. أدى ذلك إلى وضع القمرين في محاذاة متكررة أدت إلى سحب مدار ميراندا إلى شكل بيضاوي ممدود شهد قوى المد والجزر الشديدة. بعد دفعه وسحبه وتسخينه من الداخل ، تشظي سطحه وأعاد ترتيب نفسه قبل أن تتحرك الأقمار مرة أخرى ويخمد نشاط ميراندا.

ميماس 

عندما أعادت مسابر الفضاء فوييجر التابعة لوكالة ناسا الصور التفصيلية الأولى لميماس في الثمانينيات ، صُدم العلماء والجمهور بتشابهها مع نجمة الموت من حرب النجوم. فوهة بركان ضخمة – سميت على اسم ويليام هيرشل ، الذي اكتشف القمر في عام 1789 – تهيمن على نصف الكرة الأرضية ، وهي تقريبًا الحجم والشكل الدقيق لطبق الليزر القاتل للكواكب الذي حلم به جورج لوكاس قبل سنوات عديدة. لكن لدى ميماس ما تقدمه أكثر من المراجع الشعبية.

ميماس هو أعمق أقمار زحل الكبيرة – يدور بالقرب من إنسيلادوس ، ولكنه أبعد من بان وأطلس – ويبلغ قطره 246 ميلاً (396 كم) فقط ، وهو أصغر جسم في النظام الشمسي معروف أنه جذب نفسه إلى كروي الشكل من جاذبيته. لم تتمكن بعض أجسام النظام الشمسي الأكبر من التعامل مع هذا الأمر تمامًا ، ويتفق معظم علماء الفلك على أن هذا ممكن فقط بالنسبة لميماس بسبب كثافة القمر المنخفضة – فقط 15٪ أكبر من الماء. 

بان و أطلس 

أقمار زحل ، Pan و Atlas ، هي أصغر أقمار في النظام الشمسي. ومع ذلك ، على الرغم من حجمها ، يمكن رؤية تأثيرها بوضوح من الأرض في شكل “الفجوة” البارزة التي تخلقها في نظام حلقات الكوكب. 

ربما يكون هذان العالمان الصغيران أفضل الأمثلة المعروفة لأقمار الراعي – أقمار صناعية صغيرة تدور حول أو حول أنظمة حلقات الكواكب العملاقة. كما يوحي الاسم ، عند اقترانها بتأثير الأقمار الخارجية البعيدة ، تساعد هذه الأقمار الصناعية في جمع الجسيمات التي تدور في نظام الحلقة معًا أثناء “إزالة” الآخرين. يعتبر بان مسؤولاً عن إنشاء Encke Gap ، وهو قسم بارز في الحلقة A الساطعة لزحل ، بينما يدور أطلس خارج الحلقة A مباشرةً. 

الميزة الأكثر إثارة للاهتمام في كلا العالمين هي شكلها الأملس ، الذي يشبه الجوز أو الصحن الطائر. تعتقد بوني بوراتي من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا أن الأقمار مغطاة بجزيئات صغيرة جرفتها لأنها تحافظ على الفراغ بين الحلقات واضحًا. نظرًا لأن معظم الجسيمات تدور في مستوى يبلغ سمكه 0.6 ميل (1 كم) ، فإنها تميل إلى التراكم حول خط الاستواء لكل قمر ، مما يؤدي إلى بناء سلسلة من التلال الاستوائية المميزة.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com