تبين أن سطح أقمار كوكب المشتري وزحل مسامي للغاية

يمتلك كوكب المشتري وزحل العديد من الأقمار الكبيرة جدًا، التي يصل قطرها إلى آلاف الكيلومترات. ولكل من هذه الكواكب قمر صناعي قطره أكبر من كوكب أرضي مثل عطارد (يتحدث عن جانيميد وتيتان). وهذا، ووجود المحيطات تحت الجليدية عليها، يجعل مثل هذه الأجسام واعدة للبحث العلمي. أظهر عمل جديد، نُشر نصه على خادم ما قبل الطباعة بجامعة كورنيل، أن مثل هذه المهام يمكن أن تتعثر في مخاطر غير مرئية على أجزاء من هذه الأجسام على الأقل. وأظهر تحليل صور هذه الأجسام في نطاق الأشعة تحت الحمراء أن سطحها يتمتع بجمود حراري منخفض للغاية. وهذا يعني أنه أثناء دورانه، يبرد الجانب الليلي لمثل هذا الجسم بشكل أسرع، ويسخن الجانب النهاري بشكل أسرع من المتوقع. واستنادًا إلى معدل التغير في درجة الحرارة، حاول الباحثون حساب كثافة الطبقات العليا للأقمار الصناعية المرصودة وحصلوا على قيم مذهلة. بالنسبة لأقمار المشتري الكبيرة، فإن المليمترات العشرة الأولى هي جليد الماء ذو ​​مسامية شديدة تصل إلى 85 بالمائة. أي أن كثافته تشبه كثافة البلاستيك الرغوي. وحتى على عمق متر، لا تقل نسبته عن 50-70%، ولا تزال تشبه الثلج الكثيف في صفاته الميكانيكية، وليس الجليد الذي نعرفه. هذه المسامية العالية جدًا لا تعني أن أي مركبة هبوط سوف تغوص عميقًا. والحقيقة هي أن هناك جاذبية منخفضة للغاية – لا تزيد عن 1/7 من جاذبية الأرض، مما يجعل من الصعب السقوط من خلالها. ولكن بالنسبة للمنصات الآلية الثقيلة، قد يتغير الوضع. وليس فقط لأنه من الأسهل عليهم الوقوع في الجليد الهش والمسامي. هناك عامل آخر مهم: إذا لم يكن للقمر الصناعي غلاف جوي كثيف، كما هو الحال في تيتان (لم يؤثر عمله على عمله على وجه التحديد بسبب الغلاف الجوي الكثيف)، فسيكون من الضروري النزول تحت قوة محركات الصواريخ. يمكن لغازاتها الساخنة أن تزيل جزئيًا الجليد المسامي للغاية من أسفل الجهاز، أو تجعله أقل صلابة من المعتاد. وفي كلتا الحالتين يجدر التفكير في زيادة مساحة دعامات السطح وزيادة المسافة بينهما. وينطبق هذا بشكل أكبر على المركبات الفضائية المأهولة التي تهبط على سطح أقمار كوكب المشتري وزحل. وعلى الرغم من أن هذا الاحتمال لا يزال يبدو بعيدًا، إلا أن المستوى الحالي للمركبات الفضائية التي يجري تطويرها من حيث المبدأ يسمح بمثل هذه الرحلات الاستكشافية في هذا القرن. على أقمار زحل الجليدية، تكون طبقة الجليد المسامية للغاية والمسامية للغاية أعمق بكثير من تلك الموجودة على أقمار المشتري. ولكن لماذا لا يزال غير واضح / © Cyril Mergny et al. ستكون هناك حاجة أيضًا إلى الحذر بالنسبة للمركبات الفضائية الكوكبية في ظروف جانيميد أو كاليستو والأقمار الجليدية المماثلة. يمكن أن يؤدي التحرك على الجليد مع الثلوج الكثيفة إلى انزلاق العجلة وتعلقها. ومن المعروف أن مثل هذه الانزلاقات (والثرى الصخري الذي ترفعه) هي التي تدمر المركبات الجوالة الكوكبية، بدءًا من المركبات الجوالة القمرية السوفيتية وحتى المركبات الجوالة الأمريكية على المريخ. كما أنه ليس من الواضح تمامًا ما إذا كان من الممكن استبدالها بمركبات مجنزرة. إذا تراكم الجليد المسامي بين حلبات التزلج، فقد يؤدي ذلك بمرور الوقت إلى جعلها غير قادرة على الحركة. النوع الثالث من هيكل المركبات الكوكبية الذي يتم تطويره بنشاط هو الهيكل “القفز”، حيث ترتفع السيارة بشكل حاد فوق السطح وتقفز إلى الجانب (يتم إنشاء مثل هذه الهياكل للقمر). لكن ألن يغرقوا في الجليد الفضفاض للغاية للأقمار الصناعية للكواكب العملاقة؟ لم يتم بعد الحصول على الإجابة الدقيقة على هذا السؤال.

ويصبح الوضع أكثر تطرفًا على أقمار زحل الجليدية. هناك تكون المسامية أعلى من 85 بالمائة على أعماق تصل إلى متر واحد. وفي 70-80 بالمائة يتعمق الأمر. وهذا لا يزيد من صعوبة الحركة فحسب، بل يخلق أيضًا مشاكل في الحفر العميق (للوصول إلى المحيطات تحت الجليدية المحلية). يمكن لرأس المثقاب أن يصنع ثقبًا يبدأ فيه الجليد السائب بالاستقرار. ومن المستحسن أيضًا أخذ ذلك في الاعتبار عند التحضير لمهمة الحفر العميق. سبب وجود هذا الاختلاف بين أقمار كوكب المشتري وزحل غير واضح. نعم، يتمتع الأول بجاذبية أعلى، ولكن وفقًا للنمذجة، لا يمكن للجاذبية أن تغير الوضع كثيرًا من حيث كثافة الجليد بمفردها. لاحظ الباحثون أن عدم اليقين الإضافي ناتج عن حقيقة أن الملاحظات الخارجية لا يمكنها فهم العمق الذي يحدث فيه التحول في الكثافة، وما إذا كان حادًا أم سلسًا. وأخيرًا، فإن السبب وراء كون الطبقة الخارجية للأقمار الصناعية مسامية للغاية هو سبب غامض. يفكر الباحثون في فرضيات مختلفة – على سبيل المثال، أن الثرى الموجود على سطح الأقمار الجليدية يكون فضفاضًا جدًا بسبب التدفق المستمر للنيازك الدقيقة، وغالبًا ما يضرب الأجسام دون جو ملحوظ.