เอนเซลาดัสถูกปกคลุมด้วยหิมะหนาเป็นชั้นๆ

ขนปุยนี้บ่งชี้ว่าขนนกที่มีชื่อเสียงของดวงจันทร์เคยเคลื่อนไหวมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน

ดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์ถูกปกคลุมด้วยหิมะหนาเป็นชั้นๆ ในบางสถานที่ ขนปุยมีความลึกถึง 700 เมตร งานวิจัยใหม่ชี้

“มันเหมือนกับบัฟฟาโล แต่แย่กว่านั้น” เอมิลี มาร์ติน นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์กล่าว โดยอ้างถึงเมืองที่เต็มไปด้วยหิมะอันโด่งดังในนิวยอร์ก ความลึกของหิมะบ่งชี้ว่าขนนกอันน่าทึ่งของเอนเซลาดัสอาจมีการเคลื่อนไหวมากขึ้นในอดีต มาร์ตินและเพื่อนร่วมงานรายงานใน Icarus 1 มีนาคม

นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์รู้สึกทึ่งกับน้ำพุร้อนของเอนเซลาดัส ซึ่งประกอบด้วยไอน้ำและส่วนผสมอื่นๆ เนื่องจากยานอวกาศแคสสินีพบน้ำพุร้อนเหล่านี้ในปี 2548  สเปรย์อาจมาจากมหาสมุทรเค็มใต้เปลือกน้ำแข็ง

น้ำบางส่วนนั้นไปก่อตัวเป็นวงแหวนของดาวเสาร์ แต่ส่วนใหญ่กลับตกลงบนพื้นผิวดวงจันทร์เหมือนหิมะ มาร์ตินกล่าว การทำความเข้าใจคุณสมบัติของหิมะก้อนนั้น — ความหนา ความหนาแน่นและความกะทัดรัด — สามารถช่วยเปิดเผยประวัติของเอนเซลาดัส และวางรากฐานสำหรับภารกิจในอนาคตไปยังดวงจันทร์ดวงนี้

“ถ้าคุณจะนำหุ่นยนต์ลงจอดที่นั่น คุณต้องเข้าใจว่าหุ่นยนต์กำลังจะลงจอดเพื่ออะไร” มาร์ติน จากพิพิธภัณฑ์การบินและอวกาศแห่งชาติในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าว

ในการหาว่าหิมะของเอนเซลาดัสหนาแค่ไหน มาร์ตินและเพื่อนร่วมงานมองไปที่โลก โดยเฉพาะที่ไอซ์แลนด์ ประเทศที่เป็นเกาะนี้มีลักษณะทางธรณีวิทยาที่เรียกว่า Pit chains ซึ่งเป็นแนวของ pockmarks ในพื้นดินที่ก่อตัวขึ้นเมื่อเศษหินหรืออิฐที่หลวม เช่น หิน น้ำแข็ง หรือหิมะไหลลงสู่รอยแตกด้านล่าง (SN: 10/23/18) คุณลักษณะที่คล้ายกันนี้ปรากฏอยู่ทั่วระบบสุริยะ รวมทั้งเอนเซลาดัสด้วย

งานก่อนหน้านี้แนะนำวิธีใช้รูปทรงเรขาคณิตและมุมที่แสงแดดส่องกระทบพื้นผิวเพื่อวัดความลึกของหลุม การวัดนั้นสามารถเปิดเผยความลึกของวัสดุที่อยู่ในหลุมได้ การทำงานภาคสนามสองสามสัปดาห์ในไอซ์แลนด์ในปี 2560 และ 2561 ทำให้มาร์ตินและเพื่อนร่วมงานเชื่อว่าเทคนิคเดียวกันนี้จะใช้ได้ผลกับเอนเซลาดัส

การใช้ภาพจาก Cassini มาร์ตินและเพื่อนร่วมงานพบว่าความหนาของหิมะแตกต่างกันไปตามพื้นผิวของเอนเซลาดัส มีความลึกหลายร้อยเมตรในสถานที่ส่วนใหญ่ และลึกที่สุด 700 เมตร

เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าหิมะทั้งหมดไปถึงที่นั่นได้อย่างไร มาร์ตินกล่าว หากละอองของขนนกยังเป็นอย่างที่เป็นอยู่ทุกวันนี้ จะใช้เวลา 4.5 พันล้านปี ซึ่งเป็นอายุของระบบสุริยะทั้งหมด ในการทับถมหิมะจำนวนมากบนพื้นผิว ถึงอย่างนั้นหิมะก็ต้องฟูเป็นพิเศษ

ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่ขนนกจะเปิดขึ้นในขณะที่ดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นและไม่เคยเปลี่ยนเลย Martin กล่าว และแม้ว่าจะเป็นเช่นนั้น หิมะชั้นต่อมาก็จะบีบอัดชั้นก่อนหน้า ทำให้ชั้นทั้งหมดอัดแน่นและทำให้มีความลึกน้อยกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันมาก

“มันทำให้ฉันคิดว่าเราไม่มีเวลา 4.5 พันล้านปีที่จะทำสิ่งนี้” มาร์ตินกล่าว ขนนกอาจมีการใช้งานมากขึ้นในอดีต “เราจำเป็นต้องทำในกรอบเวลาที่สั้นลงมาก คุณต้องเพิ่มระดับเสียงบนขนนก”

เทคนิคนี้ฉลาดมาก Shannon MacKenzie นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ในเมืองลอเรล รัฐแมรี่แลนด์ กล่าว หากไม่มียานสำรวจหรือนักบินอวกาศอยู่บนพื้น ก็ไม่มีทางที่จะตักหิมะขึ้นมาและดูว่าลงไปได้ไกลแค่ไหน “ในทางกลับกัน ผู้เขียนกลับใช้ธรณีวิทยาเป็นพลั่วเป็นพลั่วอย่างชาญฉลาด”

MacKenzie ไม่ได้มีส่วนร่วมในงานใหม่ แต่เธอเป็นผู้นำการศึกษาแนวคิดภารกิจสำหรับยานโคจรและยานลงจอดที่สามารถเยี่ยมชม Enceladus ได้ในวันหนึ่ง หนึ่งในคำถามสำคัญในการศึกษานั้นคือตำแหน่งที่ผู้ลงจอดสามารถลงจอดได้อย่างปลอดภัย “กุญแจสู่การสนทนาเหล่านั้นคือ เราคาดหวังว่าพื้นผิวจะเป็นอย่างไร” เธอพูดว่า. เอกสารฉบับใหม่นี้สามารถช่วย

ดวงจันทร์อาจทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกได้เช่นกัน

สมมติฐานนี้สามารถช่วยในการค้นหาโลกคล้ายโลกอื่นๆ

ร่องรอยของกลียุคก่อตัวบนดวงจันทร์อาจก่อให้เกิดการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก

คำอธิบายชั้นนำสำหรับที่มาของดวงจันทร์เสนอว่าดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวอังคาร ขนานนามว่า Theia พุ่งชนโลกที่เพิ่งตั้งไข่ ขับเมฆเศษเล็กเศษน้อยสู่อวกาศซึ่งต่อมารวมกันเป็นดาวเทียม (SN: 3/2/18) การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แบบใหม่บ่งชี้ว่าซากของ Theia ที่ถูกอ้างว่าอยู่ลึกเข้าไปในดาวเคราะห์อาจก่อให้เกิดการมุดตัว ซึ่งเป็นจุดเด่นของการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกสมัยใหม่ Qian Yuan นักธรณีพลศาสตร์แห่ง Caltech รายงานเมื่อวันที่ 13 มีนาคมที่งาน Lunar and Planetary Science Conference

เรื่องราวนำเสนอคำอธิบายที่เชื่อมโยงว่าโลกได้รับทั้งดวงจันทร์และแผ่นเปลือกโลกที่เคลื่อนที่ได้อย่างไร และมันสามารถช่วยในการค้นหาโลกอื่นที่มีลักษณะคล้ายโลก แต่คนอื่นๆ เตือนว่ายังเร็วเกินไปที่จะบอกว่านี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจริง

ในบรรดาโลกทั้งหมดที่ยังค้นพบ โลกของเราเป็นโลกเดียวที่ได้รับการยืนยันว่ามีแผ่นเปลือกโลก เป็นเวลาหลายพันล้านปีที่แผ่นเปลือกโลกแผ่ขยาย ชนกัน และดิ่งลงใต้กันและกัน กำเนิดและแยกทวีป แนวเขาสูงขึ้น และมหาสมุทรที่กว้างขึ้น  แต่การปรับรูปร่างใหม่ทั้งหมดนี้ได้ลบเงื่อนงำส่วนใหญ่เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ยุคแรกเริ่มของโลก รวมทั้งการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกครั้งแรกอย่างไรและเมื่อใด

มีการเสนอสมมติฐานหลายข้อเพื่ออธิบายการเริ่มต้นของการมุดตัว ซึ่งเป็นกระบวนการแปรสัณฐานที่แผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งเลื่อนอยู่ใต้อีกแผ่นหนึ่ง Yuan และเพื่อนร่วมงานของเขาเลือกที่จะมุ่งเน้นไปที่ก้อนวัสดุขนาดทวีปสองก้อนในเนื้อโลกส่วนล่างที่เรียกว่าจังหวัดที่มีความเร็วเฉือนต่ำขนาดใหญ่ พื้นที่เหล่านี้เป็นที่ทราบกันดีว่าคลื่นไหวสะเทือนเคลื่อนตัวช้าอย่างผิดปกติ ก่อนหน้านี้ นักวิจัยเสนอว่าบริเวณเหล่านี้อาจก่อตัวขึ้นจากแผ่นเปลือกโลกเก่าที่มุดตัว แต่ในปี 2021 Yuan และเพื่อนร่วมงานเสนออีกทางหนึ่งว่ามวลลึกลับอาจเป็นซากของ Theia ที่จมอยู่หนาแน่น

จากผลงานก่อนหน้านี้ นักวิจัยใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองว่าผลกระทบของ Theia และซากที่เหลืออยู่จะส่งผลกระทบต่อการไหลของหินภายในโลกอย่างไร

พวกเขาพบว่าเมื่อก้อนเอเลี่ยนที่ร้อนระอุเหล่านี้จมลงไปถึงด้านล่างของชั้นแมนเทิลแล้ว พวกมันสามารถบังคับก้อนเมฆอุ่นๆ ขนาดใหญ่ให้พุ่งขึ้นมาและทิ่มเข้าไปในชั้นนอกที่แข็งของโลกได้ เมื่อการพุ่งขึ้นยังคงป้อนเข้าสู่กลุ่มขนนกที่พุ่งขึ้น พวกมันก็จะลอยขึ้นและผลักแผ่นพื้นผิวโลกที่อยู่ด้านล่าง ทำให้เกิดการมุดตัวขึ้นประมาณ 200 ล้านปีหลังจากดวงจันทร์ก่อตัวขึ้น

ในขณะที่การจำลองแนะนำว่าจังหวัดที่มีความเร็วเฉือนต่ำขนาดใหญ่อาจมีส่วนช่วยในการเริ่มมุดตัว แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่ามวลเหล่านี้มาจากเธียหรือไม่ Laurent Montési นักธรณีไดนามิกส์แห่งมหาวิทยาลัย Maryland ใน College Park กล่าวว่า “คุณลักษณะนี้ … เป็นการค้นพบที่ค่อนข้างเร็ว” “พวกมันเป็นโครงสร้างที่น่าสนใจมาก โดยไม่ทราบที่มา” ด้วยเหตุนี้ เขาจึงกล่าวว่ายังเร็วเกินไปที่จะบอกว่า Theia กระตุ้นการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก

“มันเร้าใจ วัสดุนี้มีความพิเศษบางอย่าง” มอนเตซีกล่าวถึงจังหวัดที่มีความเร็วแรงเฉือนต่ำขนาดใหญ่ “แต่เดิมทีมันจะต้องมาจากต่างดาวหรือเปล่า ผมไม่คิดว่าคดีนี้จะถูกสร้าง”

อย่างไรก็ตาม หากได้รับการยืนยัน คำอธิบายนี้อาจมีนัยที่ไปไกลกว่าระบบสุริยะของเรา “ถ้าคุณมีดวงจันทร์ดวงใหญ่ คุณน่าจะมีผลกระทบมาก” หยวนกล่าว นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ยืนยันการค้นพบเอกโซมูนดังกล่าว แต่หยวนกล่าวว่าการจับตาดูจะช่วยให้เราค้นพบอีกโลกหนึ่งซึ่งมีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกเช่นเดียวกับโลกของเรา

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ dsr-cpas.com