शनि के चंद्रमा एन्सेलेडस ने तब से वैज्ञानिकों को आकर्षित किया है यात्रा 2 मिशन 1981 में प्रणाली के माध्यम से पारित हुआ। रहस्य केवल के आने के बाद से गहरा हुआ है कैसिनी 2004 में जांच, जिसमें दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के चारों ओर चार समानांतर, रैखिक विदर की खोज शामिल थी। इन विशेषताओं को उनकी उपस्थिति और सतह के बाकी हिस्सों से बाहर खड़े होने के कारण 'टाइगर स्ट्राइप्स' का उपनाम दिया गया था।
उनकी खोज के बाद से, वैज्ञानिकों ने यह जवाब देने का प्रयास किया है कि ये क्या हैं और इन्हें सबसे पहले किसने बनाया है। शुक्र है, के नेतृत्व में नया शोध कार्नेगी इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस इन दरारों को नियंत्रित करने वाली भौतिकी का खुलासा किया है। इसमें शामिल है कि वे चंद्रमा की प्लम गतिविधि से कैसे संबंधित हैं, वे एन्सेलेडस के दक्षिणी ध्रुव के आसपास क्यों दिखाई देते हैं, और अन्य निकायों में समान विशेषताएं क्यों नहीं हैं।
अध्ययन, जो हाल ही में जर्नल में छपा था प्रकृति खगोल विज्ञान , का नेतृत्व डौग हेमिंग्वे - संस्थान के स्थलीय चुंबकत्व विभाग के कार्नेगी फेलो द्वारा किया गया था। उनके साथ यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया डेविस के ग्रह वैज्ञानिक मैक्सवेल रूडोल्फ और यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया बर्कले के माइकल मंगा भी शामिल हुए।
कैसिनी की गुरुत्वाकर्षण जांच के आधार पर एन्सेलेडस के संभावित इंटीरियर की कलाकार की छाप। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक.
अपने अध्ययन के लिए, टीम ने उन भौतिक बलों की जांच के लिए एन्सेलेडस के भूभौतिकीय मॉडल को नियोजित किया, जिन्होंने टाइगर स्ट्राइप्स को समय के साथ बनाने और रहने की अनुमति दी। विशेष रुचि यह थी कि ये धारियां केवल चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर क्यों मौजूद हैं और वे इतनी समान दूरी पर क्यों हैं। हेमिंग्वे के रूप में व्याख्या की :
'कैसिनी मिशन द्वारा पहली बार शनि को देखा गया, ये धारियां हमारे सौर मंडल में किसी और चीज की तरह नहीं हैं। वे समानांतर और समान रूप से दूरी पर हैं, लगभग 130 किलोमीटर लंबे और 35 किलोमीटर दूर हैं। जो चीज उन्हें विशेष रूप से दिलचस्प बनाती है, वह यह है कि वे लगातार पानी की बर्फ से छिटक रही हैं, यहां तक कि जब हम बोलते हैं। किसी अन्य बर्फीले ग्रह या चंद्रमा में उनके जैसा कुछ नहीं है।'
पहले सवाल का जवाब काफी दिलचस्प साबित हुआ। जाहिरा तौर पर, मॉडलों ने खुलासा किया कि धारियों को बनाने वाली दरारें किसी भी ध्रुव पर बन सकती हैं, वे पहले दक्षिणी ध्रुव पर बनती हैं। दूसरी ओर, उनके अस्तित्व का कारण, एन्सेलेडस की शनि के साथ बातचीत और उसकी कक्षा की विलक्षणता से है।
इसे तोड़ने के लिए, एन्सेलेडस शनि की एक कक्षा को पूरा करने के लिए एक दिन (सटीक होने के लिए 1.37) से थोड़ा अधिक समय लेता है। 2:1 माध्य-गति कक्षीय अनुनाद के कारण, यह पड़ोसी डायोन के साथ है, एन्सेलेडस की कक्षा (0.0047) में कुछ विलक्षणता का अनुभव होता है, जो 236,918 किमी (147,214 मील) से अपने निकटतम (पेरियाप्सिस) से 239,156 किमी (148,605 मील) तक जा रहा है। ) अपने सबसे दूर (एपोप्सिस) पर।
एक दूसरे के संबंध में शनि के चंद्रमा और उनकी संबंधित कक्षाएँ। श्रेय: NASA/JPL
यह विलक्षणता एन्सेलेडस को खिंचाव और फ्लेक्स करने का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप आंतरिक ताप और भू-तापीय गतिविधि होती है। यह प्रक्रिया वह है जो एन्सेलेडस को अपनी कोर-मेंटल सीमा पर एक आंतरिक महासागर बनाए रखने की अनुमति देती है। यह उन ध्रुवों पर है जहां इस गुरुत्वाकर्षण-प्रेरित विकृति का सबसे बड़ा प्रभाव सबसे अधिक महसूस किया जाता है, जिससे यहां बर्फ की चादर पतली हो जाती है और दरारें बन जाती हैं।
इस प्रक्रिया से शीतलन की अवधि भी होती है, उस समय के दौरान, एन्सेलेडस का कुछ उपसतह महासागर जम जाएगा। इस विगलन और जमने से बर्फ की चादर नीचे से मोटी और पतली हो जाएगी, जिससे दबाव में परिवर्तन हो सकता है जिससे दरारें पड़ सकती हैं। चूंकि ध्रुवों पर बर्फ की चादर पतली होती है, इसलिए इसमें दरार पड़ने की आशंका सबसे अधिक होती है, जिससे टाइगर स्ट्राइप्स बन जाते हैं।
ये सभी विशेषताएं उन शहरों से अपना नाम लेती हैं जो लोक कथाओं के अरब संग्रह में चित्रित हैं अरेबियन नाइट्स : अलेक्जेंड्रिया सल्कस, काहिरा सल्कस, बगदाद सल्कस और दमिश्क सल्कस। टीम का मानना है कि बगदाद सल्कस विदर सबसे पहले बना था और उसके बाद फिर से जम नहीं पाया। इसने पानी के प्लम को भीतर से फूटने दिया, जिससे अंततः तीन और समानांतर दरारें बन गईं।
मूल रूप से, चंद्रमा की सतह से पानी के छींटे पड़ने के बाद, वे अंतरिक्ष में फिर से जम जाएंगे और सतह पर बर्फ के रूप में फिर से जमा हो जाएंगे। जैसे ही बगदाद दरार के किनारों के साथ बर्फ का निर्माण हुआ, संचित भार ने बर्फ की चादर पर दबाव का एक और स्रोत जोड़ा। मैक्स रूडोल्फ के रूप में व्याख्या की , यह न केवल यह बताता है कि ये दरारें कैसे बनीं, बल्कि वे एक दूसरे के समानांतर क्यों चलती हैं।
एन्सेलेडस की पपड़ी के एक आंतरिक क्रॉस-सेक्शन को दिखाते हुए कलाकार का प्रतिपादन, जो दिखाता है कि हाइड्रोथर्मल गतिविधि कैसे चंद्रमा की सतह पर पानी के ढेर का कारण बन सकती है। श्रेय: NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-कैल्टेक/साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट
'हमारा मॉडल दरारों के नियमित अंतर की व्याख्या करता है,' उन्होंने कहा। 'इसकी वजह से बर्फ की चादर लगभग 35 किलोमीटर [मी] दूर एक समानांतर दरार को बंद करने के लिए पर्याप्त रूप से झुकी हुई थी।'
यही तंत्र बताता है कि क्यों एन्सेलेडस की दरारें खुली रहती हैं और पानी के ढेर से फटती रहती हैं। शनि के साथ चंद्रमा की ज्वारीय बातचीत से खिंचाव और फ्लेक्सिंग का एक निरंतर चक्र होता है। यह दरारों को बंद होने से रोकता है और इसके बजाय यह सुनिश्चित करता है कि वे चौड़ीकरण और संकीर्णता के एक नियमित पैटर्न का अनुभव करें।
यह एन्सेलेडस पर क्यों होता है और अन्य चंद्रमाओं पर नहीं - जैसे गेनीमेड, यूरोपा, टाइटन और अन्य ' समुद्र की दुनिया '- जो आकार में नीचे आता है। बड़े चंद्रमाओं में मजबूत गुरुत्वाकर्षण होता है जो ज्वारीय अंतःक्रियाओं के कारण होने वाले फ्रैक्चर को इंटीरियर में सभी तरह से खुलने से रोकता है। इसलिए, एन्सेलेडस एकमात्र ज्ञात बर्फीला चंद्रमा है जहां टाइगर स्ट्राइप्स हो सकते हैं। जैसा कि हेमिंग्वे ने इसकी विशेषता बताई:
'चूंकि यह इन फिशर्स के लिए धन्यवाद है कि हम एन्सेलेडस के उपसतह महासागर का नमूना और अध्ययन करने में सक्षम हैं, जो कि ज्योतिषविदों द्वारा प्रिय है, हमने सोचा कि उन बलों को समझना महत्वपूर्ण है जिन्होंने उन्हें बनाया और बनाए रखा। चंद्रमा के बर्फीले खोल द्वारा अनुभव किए गए भौतिक प्रभावों का हमारा मॉडलिंग घटनाओं और प्रक्रियाओं के संभावित अनूठे अनुक्रम की ओर इशारा करता है जो इन विशिष्ट धारियों के अस्तित्व की अनुमति दे सकता है। ”
आने वाले दशकों में, यह आशा की जाती है कि एन्सेलेडस का अधिक विस्तार से पता लगाने के लिए शनि प्रणाली में एक और मिशन भेजा जा सकता है। पहले से ही, द्वारा प्राप्त डेटाकैसिनीने पुष्टि की है कि इसके विदर से निकलने वाले प्लम में कार्बनिक अणु होते हैं। भविष्य के मिशन यह निर्धारित करने का प्रयास करेंगे कि क्या चंद्रमा की बर्फीली सतह के नीचे भी अलौकिक जीवन मौजूद है।
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