کشف پوسته 90 درصد یخی در سرس؛ کوتوله‌ای که زمانی پوشیده از آب بود

دانشمندان بر این باورند که سیاره کوتوله‌ای که در میانه منظومه شمسی و در کمربند سیارکی میان مریخ و مشتری قرار دارد، دارای پوسته‌ای است که 90 درصد آن از یخ تشکیل شده است. این سیاره کوتوله به نام «سرس» (Ceres) نه تنها بزرگترین سیارک در منظومه شمسی است، بلکه به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش، دنیایی را در خود جای داده که تصور می‌شود روزگاری از آب گل آلود پوشیده بوده است. با دیجی رو همراه باشید.

کشف یخ در سرس؛ تغییر دیدگاه دانشمندان

سرس اولین بار در سال 1801 کشف شد و از آن زمان تاکنون مورد مطالعه دانشمندان بوده است. این سیاره کوتوله با قطر تقریبی 590 مایل (حدود 950 کیلومتر) علاوه بر پوسته یخی، دارای دهانه‌های برخوردی، آتشفشان‌ها و آثار لغزش‌هایی است که حاکی از تاریخ پیچیده‌ای است که پشت سر گذاشته است. برای بررسی دقیق‌تر این جرم آسمانی، ناسا در سال 2007 فضاپیمای «دان» (Dawn) را به سوی سرس فرستاد و این فضاپیما از سال 2015 تا 2018 در مدار این سیاره کوتوله قرار داشت.

تا پیش از این، دانشمندان به دلیل وجود دهانه‌های متعدد روی سطح سرس، بر این باور بودند که این سیاره کوتوله کمتر از 30 درصد یخ دارد و عمدتاً خشک است. اما بررسی‌های جدید نشان داده‌اند که احتمالاً زیر سطح سرس لایه‌های یخی وجود دارد و جرم زیاد آن و شکل دهانه‌ها این موضوع را تایید می‌کند.

نقش شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای در کشف‌های جدید

مایک سوری (Mike Sori)، استادیار دانشگاه پردو و محقق اصلی این پژوهش، توضیح می‌دهد:

ما فکر می‌کنیم نزدیک به سطح سرس مقدار زیادی یخ وجود دارد و هر چه به عمق بیشتری برویم، میزان یخ کاهش می‌یابد.

دانشمندان تصور می‌کردند که اگر سرس واقعاً یخی بود، دهانه‌های آن به مرور زمان تغییر شکل می‌دادند و به گونه‌ای حرکت می‌کردند که شبیه به جریان یخچال‌ها روی زمین یا عسل غلیظ به نظر می‌رسیدند. اما شبیه‌سازی‌های جدید نشان دادند که اگر مقدار کمی سنگ جامد با یخ ترکیب شود، یخ می‌تواند مقاومت بالایی داشته باشد و همچنان شکل دهانه‌ها حفظ شود.

پژوهشگران برای رسیدن به این نتایج از داده‌های فضاپیمای «دان» و مدل‌سازی‌های رایانه‌ای استفاده کردند. آن‌ها دهانه‌ای واقعی را روی سرس شبیه‌سازی کردند و با بررسی آن توانستند مدل‌های مجازی‌ای بسازند که تغییر شکل دهانه‌های سرس را در طول میلیاردها سال نشان می‌دهند. این مدل‌ها، دهانه‌های مختلف در مناطق مختلف سرس، از استوا تا قطب‌ها را شامل می‌شدند، چرا که دمای هر منطقه بر رفتار مواد تأثیرگذار است.

سرس؛ جهانی شبیه به اقیانوس منجمد اروپا

نتایج این پژوهش نشان می‌دهند که سرس ممکن است دارای حجم یخ بیشتری نسبت به آنچه دانشمندان پیش‌تر تصور می‌کردند باشد. محققان معتقدند سرس زمانی مانند قمر اروپا (یکی از قمرهای مشتری) اقیانوسی منجمد بوده است و اقیانوس گل آلود آن به مرور زمان منجمد شده و پوسته‌ای یخی ایجاد کرده است. این پوسته یخی با وجود داشتن دهانه‌های برخوردی، به دلیل ترکیب یخ با مواد دیگر توانسته است شکل اصلی خود را حفظ کند و تغییرات کمتری در آن ایجاد شود.

این یافته‌ها می‌تواند دلیلی قانع کننده برای مأموریتی جدید به سرس باشد و فرصتی منحصر به فرد برای فضانوردان فراهم کند تا دنیای یخی دیگری را از نزدیک کاوش کنند. این پژوهش در مجله علمی «Nature Astronomy» منتشر شده است و نقطه عطفی در درک ما از تاریخ و ساختار سیاره‌های کوتوله در منظومه شمسی به شمار می‌آید.