कैसिनी मिशन से शनि तक के सबसे बड़े आश्चर्यों में से एक चंद्रमा एन्सेलेडस के दक्षिणी ध्रुव पर सक्रिय गीजर की खोज है। केवल लगभग 500 किमी (310 मील) व्यास में, चमकीला और बर्फ से ढका चंद्रमा बहुत छोटा होना चाहिए और सक्रिय होने के लिए सूर्य से बहुत दूर होना चाहिए। इसके बजाय, यह छोटा चंद्रमा सौर मंडल में सबसे अधिक भूतापीय सक्रिय स्थानों में से एक है।
अब, कैसिनी डेटा के एक नए अध्ययन से पता चलता है कि एन्सेलेडस का दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र अपनी बर्फीली सतह से कुछ फीट नीचे अपेक्षा से भी अधिक गर्म है। जबकि पिछले अध्ययनों ने एन्सेलेडस के अंदर तरल पानी के एक महासागर की पुष्टि की है जो गीजर को ईंधन देता है, इस नए अध्ययन से पता चलता है कि महासागर पहले की तुलना में सतह के करीब होने की संभावना है। इसके अतिरिक्त - और सबसे आकर्षक - चंद्रमा के अंदर गर्मी का एक स्रोत होना चाहिए जो पूरी तरह से समझ में न आए।
'ये अवलोकन सतह के नीचे क्या हो रहा है, इस बारे में एक अनूठी अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं,' एलिस ले गैल ने कहा, जो लेबरटोएयर एटमॉस्फेरेस, मिलिएक्स, ऑब्जर्वेशन स्पैटियल्स (एलएटीएमओएस) और यूनिवर्सिटी वर्साय सेंट-क्वेंटिन से कैसिनी राडार इंस्ट्रूमेंट टीम का हिस्सा है। (यूवीएसक्यू), फ्रांस। 'वे दिखाते हैं कि जिस क्षेत्र की हमने जांच की, उस क्षेत्र की सतह से पहले कुछ मीटर नीचे, हालांकि एक हिमनद 50-60 K पर, हमारी अपेक्षा से कहीं अधिक गर्म है: कुछ स्थानों पर 20 K तक गर्म होने की संभावना है। इसे केवल सूर्य की रोशनी और कुछ हद तक शनि के ताप के परिणामस्वरूप समझाया नहीं जा सकता है, इसलिए गर्मी का एक अतिरिक्त स्रोत होना चाहिए।
एन्सेलेडस के दक्षिणी ध्रुव पर बाघ की धारियाँ। अध्ययन किए गए क्षेत्र को रंगीन बैंड द्वारा दर्शाया गया है। नासा/जेपीएल-कैल्टेक/अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान; पावती: ए लुकास
2011 में एक करीबी फ्लाईबाई के दौरान लिए गए माइक्रोवेव डेटा से पता चलता है कि एन्सेलेडस की सतह में तीन फ्रैक्चर पर अतिरिक्त गर्मी है। जबकि इस चंद्रमा पर तथाकथित 'टाइगर-स्ट्राइप' सुविधाओं के समान है जो सक्रिय रूप से बर्फ और पानी के अणुओं को अंतरिक्ष में निकाल रहे हैं, ये तीन फ्रैक्चर सक्रिय नहीं हैं, कम से कम 2011 में नहीं।
वैज्ञानिकों का कहना है कि चंद्रमा के गर्म, भूमिगत समुद्र के ऊपर पड़े प्रतीत होने वाले निष्क्रिय फ्रैक्चर एन्सेलेडस के भूविज्ञान के गतिशील चरित्र की ओर इशारा करते हैं, जिससे पता चलता है कि चंद्रमा ने अपनी सतह पर विभिन्न स्थानों पर गतिविधि के कई एपिसोड का अनुभव किया होगा।
2011 के फ्लाईबाई ने माइक्रोवेव तरंग दैर्ध्य पर एन्सेलेडस के दक्षिणी ध्रुव का पहला - और दुर्भाग्य से, एकमात्र - उच्च-रिज़ॉल्यूशन अवलोकन प्रदान किया।
इसने दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के एक संकीर्ण, चाप के आकार के स्वैथ को देखा, जो लगभग 25 किमी (15 मील) चौड़ा था, और बाघ-धारी फ्रैक्चर के उत्तर में केवल 30 किमी से 50 किमी (18-30 मील) उत्तर में स्थित था।
जिस गर्मी का पता चला था, वह पाले की अधिक ठंडी परत के नीचे पड़ी हुई प्रतीत होती है।
2011 के फ्लाईबाई के संचालन संबंधी बाधाओं के कारण, सक्रिय फ्रैक्चर के माइक्रोवेव अवलोकन स्वयं प्राप्त करना संभव नहीं था। लेकिन इसने वैज्ञानिकों को यह देखने की अनुमति दी कि एन्सेलेडस के थर्मली विषम इलाके बाघ की धारियों से काफी आगे तक फैले हुए हैं।
कैसिनी का दृश्य अगस्त 2010 में एक जेटिंग 'टाइगर स्ट्राइप' में बदल गया। क्रेडिट: NASA
उनके निष्कर्ष बताते हैं कि यह संभावना है कि पूरा दक्षिणी ध्रुव क्षेत्र नीचे गर्म है, जिसका अर्थ है कि एन्सेलेडस का महासागर उस क्षेत्र में चंद्रमा की बर्फीली सतह के नीचे सिर्फ 2 किमी हो सकता है। यह खोज 2016 के एक अध्ययन से सहमत है, जिसका नेतृत्व कैसिनी टीम के एक अन्य सदस्य ओन्ड्रेज कैडेक ने किया था, जिसमें अनुमान लगाया गया था कि एन्सेलेडस के दक्षिणी ध्रुव पर क्रस्ट की मोटाई बाकी चंद्रमा से कम होगी। उस अध्ययन ने दक्षिणी ध्रुव पर बर्फ के गोले की गहराई 5 किमी (1.2 मील) से कम होने का अनुमान लगाया, जबकि एन्सेलेडस के अन्य क्षेत्रों में औसत गहराई 18-22 किमी (11-13 मील) के बीच है।
एन्सेलेडस में आंतरिक ऊष्मा किसके द्वारा उत्पन्न होती है? गर्मी का मुख्य स्रोत एक रहस्य बना हुआ है, लेकिन वैज्ञानिकों को लगता है कि एन्सेलेडस, शनि और एक अन्य चंद्रमा, डायोन पुल और फ्लेक्स एन्सेलेडस के इंटीरियर के बीच गुरुत्वाकर्षण बल। ज्वारीय बलों के रूप में जाना जाता है, टगिंग चंद्रमा के आंतरिक भाग को रगड़ने का कारण बनती है, जिससे घर्षण और गर्मी पैदा होती है। यह क्रस्ट पर तनाव संपीड़न और विकृति भी पैदा करता है, जिससे दोष और फ्रैक्चर का निर्माण होता है। यह बदले में उप-सतह परतों में अधिक गर्मी पैदा करता है। इस परिदृश्य में, दक्षिणी ध्रुव क्षेत्र में पतली बर्फीली परत एक बड़े ज्वारीय विरूपण के अधीन है, जिसका अर्थ है कि भूमिगत जल को गर्म रखने में मदद करने के लिए अधिक गर्मी पैदा की जा रही है।
नाटकीय प्लम, दोनों बड़े और छोटे, शनि के चंद्रमा एन्सेलेडस के दक्षिणी ध्रुव के पास प्रसिद्ध 'बाघ धारियों' के साथ कई स्थानों से पानी की बर्फ का छिड़काव करते हैं। श्रेय: NASA/JPL/अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान
चूंकि कैसिनी के शनि पर आगमन तक गीजर का पता नहीं था, इसलिए अंतरिक्ष यान के पास उनका अध्ययन करने के लिए एक विशिष्ट पेलोड नहीं था, लेकिन वैज्ञानिकों ने अपने निपटान में उपकरणों का उपयोग सबसे अच्छा अवलोकन करने के लिए किया, जिससे वे अंतरिक्ष यान को 49 किमी के भीतर उड़ा सकें। 30 मील) सतह। ज्वारीय तापन का पूरी तरह से अध्ययन करने के लिए - या यह निर्धारित करने के लिए कि क्या गर्मी का कोई अन्य स्रोत है - वैज्ञानिक विभिन्न कैसिनी उपकरणों द्वारा पहले से लिए गए डेटा का अध्ययन करना जारी रखेंगे। लेकिन चूंकि मिशन सितंबर 2017 में समाप्त हो जाएगा, इस रहस्य को पूरी तरह से समझने के लिए इस दिलचस्प चंद्रमा के लिए एक और मिशन की आवश्यकता हो सकती है।
कैसिनी-ह्यूजेंस के लिए ईएसए के प्रोजेक्ट साइंटिस्ट निकोलस अल्टोबेली कहते हैं, 'यह खोज गैस विशाल ग्रहों के बर्फीले चंद्रमाओं पर रहने योग्य परिस्थितियों के उद्भव की जांच के लिए नए दृष्टिकोण खोलती है।' 'यदि एन्सेलेडस का भूमिगत समुद्र वास्तव में सतह के करीब है जैसा कि यह अध्ययन इंगित करता है, तो इस चंद्रमा के लिए एक बर्फ-घुमावदार रडार ध्वनि उपकरण ले जाने वाला भविष्य का मिशन इसका पता लगाने में सक्षम हो सकता है।'
जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी में कैसिनी प्रोजेक्ट साइंटिस्ट लिंडा स्पिलकर ने कहा, 'इन तीन निष्क्रिय फ्रैक्चर के पास तापमान का पता लगाना जो उनके बाहर की तुलना में अप्रत्याशित रूप से अधिक है, एन्सेलेडस की साज़िश को जोड़ता है।' 'गर्म भूमिगत महासागर वास्तव में कैसा है और क्या वहां जीवन विकसित हो सकता है? इन सवालों का जवाब इस महासागरीय दुनिया के भविष्य के मिशनों द्वारा दिया जाना बाकी है।'
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कैसिनी का शनि के चारों ओर कक्षा में प्रवेश करते एक कलाकार का चित्रण। क्रेडिट: नासा/जेपीएल।
स्रोत: यह
जेपीएल
कागज़: ए। ले गैल एट अल द्वारा एन्सेलेडस के दक्षिण ध्रुवीय इलाके के उपसतह में थर्मली विसंगतिपूर्ण विशेषताएं। (2017), नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित