کشف اکسیژن و دی‌اکسیدکربن در دومین قمر زحل

پس از تیتان و انسلادوس، این سومین قمر دارای جو در منظومه زحل به شمار می‌رود.

رئا دومین قمر بزرگ سیاره زحل، دارای اتمسفری شامل اکسیژن و دی‌اکسید کربن است. اما جو این قمر بسیار رقیق است و برای مثال چگالی اکسیژن در آن احتمالا 5 هزار میلیارد برابر کم‌تر از اکسیژن موجود در اتمسفر زمین است. ( توضیح عکس: قمر رئا در برابر سیاره زحل از دید فضاپیمای کاسینی)

به گزارش بی‌بی‌سی، وجود لایه خارجی اتمسفر در این قمر با استفاده از ابزارهای روی کاوشگر کاسینی ثابت شد. این کاوشگر شش سال است که به دور سیاره حلقه‌دار زحل و قمرهای اطرافش می‌گردد. جزئیات این اکتشاف در نسخه آنلاین مجله ساینس به چاپ رسیده است.

پیش از این دانشمندان توانسته بودند وجود اکسیژن را در جو اروپا و گانیمید، قمرهای سیاره مشتری اثبات کنند؛ اما این اولین بار است که دانشمندان این پدیده را در قمرهای زحل کشف می‌کنند.

بن تئولیس از موسسه تحقیقات ساوث‌وست در سن‌آنتونیوی ایالات متحده و همکارانش معتقدند لایه کوچکی که اطراف رئا را پوشانده، تواسط ذراتی پرانرژی تولید می‌شود که مرتبا سطح یخی این ماه را بمباران می‌کنند. دکتر تئولیس در این باره به بی‌بی‌سی گفت: « ذرات پرانرژی موجود در میدان مغناطیسی زحل به نیم‌کره‌ای از رئا که رو به این جریان قرار دارد، برخورد می‌کنند و مولکول‌های آب موجود در سطح آن را تجزیه می‌کنند. اتم‌ها سپس در شکل مولکول‌های اکسیژن در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این فرآیندی دائمی است؛ به محض این که اکسیژن ساخته می‌شود، فرآیندهای پرانرژی در اطراف رئا مولکول‌های اکسیژن را به داخل جو می‌فرستند».

محققان اعلام کرده‌اند مکانیسم تولید دی‌اکسیدکربن نیز شبیه به تولید اکسیژن است. برخی از این مولکول‌های دی‌اکسیدکربن درست مانند اکسیژن، در نتیجه برخورد ذرات پر انرژی ساخته می‌شوند. در حقیقت اگر ترکیبات آلی در سطح یخی این قمر وجود داشته باشند، قطعا این مولکول‌های دی‌اکسید کربن امکان تولید شدن پیدا می‌کنند. هم‌چنین ممکن است این دی‌اکسید کربن‌ها در طی فرآیندهایی در عمق لایه‌های ماه تولید شده و سپس به آرامی از بدنه آن به خارج نشت پیدا کنند.

قبلا دانشمندان تلاش کرده بودند وجود جو خارجی را روی قمر رئا با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی و حتی ابزارهای حس‌کننده از راه دور روی کاوشگر کاسینی شناسایی کنند که همه این کارها با شکست روبه‌رو شد. این کار فقط با نزدیک شدن به سطح قمر ماه امکان‌پذیر است.

پروفسور اندرو کوآتس از آزمایشگاه علوم فضایی مولارد دانشگاه کالج لندن و از نویسندگان این تحقیق گفت: «کاری که ما با کاوشگر کاسینی انجام دادیم، این بود که به داخل جو آن وارد شده و با دقت بررسی کردیم که جو این قمر از چه چیزهایی ساخته شده است. طیف‌سنج ذرات خنثی و یونی‌ این کاوشگر، INMS در بالاترین چگالی‌ها وجود 50 میلیارد مولکول اکسیژن را در هر متر مکعب از جو این قمر اندازه‌گیری کرد. دی‌اکسید کربن نیز در بالاترین چگالی‌ها نزدیک به 20 میلیارد مولکول در هر متر مکعب شناسایی شد».

دکتر تئولیس در این باره گفت: «به نظر می‌آید چنین اتمسفرهایی بسیار معمول باشند. قمرهای مختلفی در زحل و اورانوس وجود دارند که به اندازه کافی بزرگ هستند تا بتوانند جو داشته باشند و احتمالا چنین چیزی در میلیاردها کهکشان دیگر هم وجود دارد!»

یکی دیگر از نامزدهای خوب در زحل می‌تواند قمرهای دیون و تتیس باشد. البته در ماموریت سال‌های آینده کاسینی عبور از نزدیکی تتیس پیش‌بینی نشده، اما این کاوشگر در دسامبر 2011 / آذر 1390 به دیون نزدیک می‌شود تا وجود جو را در آن بررسی کند.

کاسینی حاصل فعالیت مشترک ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی ایتالیاست. ماموریت این کاوشگر تا سال 2017 ادامه خواهد داشت و در نهایت در آن سال این کاوشگر خود را به جو زحل کوبیده و نابود خواهد شد.