رسم توضيحي يبين بحيرة على سطح القمر تيتان، أكبر أقمار كوكب زحل العملاق، ذي الحلقات البديعة
صورة من:NASA/JPL

أكد العلماء في وكالة الفضاء والطيران الأمريكية "ناسا" وجود بحيرة كبيرة على سطح القمر الكبير تيتان، أكبر أقمار كوكب زحل، وأن هذه البحيرة تشتمل على مواد هيدروكربونية سائلة، منها الإيثان. بذلك يكون القمر تيتان هو الجرم الوحيد في النظام الشمسي، بخلاف كوكب الأرض، الذي يحتوي على بحيرات سائلة على سطحه.

 لقد تحقق هذا الاكتشاف المثير باستخدام جهاز متطور على متن السفينة الفضائية "كاسيني"، التي تدرس زحل وأقماره العديدة من مدارات حول الكوكب. لقد تعرف هذا الجهاز على عدة مركبات كيميائية، عن طريق رصد طريقة امتصاص وانعكاس الأشعة تحت الحمراء بواسطة هذه المركبات. ومن الجدير بالذكر، أن القياسات التي أجريت بواسطة السفينتين الفضائيتين "فويجر 1"، و"فويجر 2"، في مطلع الثمانينيات من القرن العشرين، قد بينت أدلة على وجود بحيرات سائلة على سطح تيتان.

 وأثناء دورانها حول زحل، مرت المركبة "كاسيني" أكثر من 40 مرةً بالقرب من تيتان، واكتشفت الكثير من التضاريس العجيبة، التي بدت كبقع داكنة، في النصف الجنوبي من تيتان، فسرها العلماء بأنها قد تكون البحيرات المحتمل وجودها على سطح تيتان، إلا أنه لم يكن قد تأكد هل هذه المعالم بحيرات، أم مجرد مساحات من مواد داكنة.

 وقد صرح "بوب براون"، أحد الباحثين في مشروع "كاسيني" أنه: "هذه هي أول مرة يتأكد حقًا أن تيتان عليه مسطحات من مواد عضوية سائلة." ومن المتوقع أن تنشر النتائج قريبًا في مجلة علمية.

 لقد تم التعرف على الإيثان وعدد من المواد الهيدروكربونية البسيطة في الغلاف الجوي للقمر تيتان، الذي يشكل غاز النيتروجين 95 % من مكوناته، مع غازات أخرى، أهمها الميثان. ويتكون الإيثان والهيدروكربونات الأخرى بسبب تفاعلات كيميائية جوية، تنشأ عن تكسر جزيئات الميثان بفعل إشعاع الشمس.

 وبعض الهيدروكربونات تدخل في مزيد من التفاعلات، لتكون عوالق جوية دقيقة، تسبب صعوبة رصد سطح تيتان في الضوء المنظور. وقد تم التعرف على الإيثان السائل باستخدام تقنية تعالج التداخل الناشئ عن المواد الهيدروكربونية الأخرى. 

  
 لقد رصدت "كاسيني" بحيرة تسمى "أونتاريو"، في المنطقة القطبية الجنوبية لتيتان، عندما حلقت السفينة الفضائية بالقرب من تيتان في ديسمبر 2007. وهذه البحيرة تبلغ مساحتها 20 ألف كم مربع تقريبًا، أي أنها أكبر قليلاً من بحيرة أونتاريو الموجودة على كوكب الأرض، من ضمن البحيرات الكبرى في أمريكا الشمالية.

 وقد أفاد أحد علماء "كاسيني"، وهو "لاري سوديربلوم"، أنه: "اكتشاف الإيثان السائل يؤكد نظرية استمر الاعتقاد فيها لفترة طويلة، تتنبأ بوجود بحار وبحيرات سائلة على سطح تيتان، تمتلئ بالميثان والإيثان. وحقيقة أن قد تمكنا من اكتشاف الإيثان طيفيًّا في البحيرة، برغم أن البحيرة في ذلك الوقت كانت مضاءة قليلاً، وننظر إليها من زاوية منحدرة، خلال جو تيتان، يبعث الأمل في المزيد من الاكتشافات المثيرة في المستقبل باستخدام هذا الجهاز."

 ويتواجد الإيثان السائل في البحيرات ممتزجًا في محلول مع الميثان والنيتروجين ومواد هيروكربونية أخرى. وفي درجة حرارة سطح تيتان الشديدة البرودة، التي تقترب من 170 درجة تحت الصفر المئوي، يمكن لهذه المركبات الكيميائية أن تتواجد في الحالتين الغازية والسائلة. وتدل الأرصاد بقوة على تواجد ظواهر البخر والأمطار والقنوات السائلة، التي تصب في بحيرات من الهيدروكربونات السائلة.

 تمتلك الأرض دورة مشابهة، ولكن السائل المتحول فيها هو الماء، وتعرف هذه الدورة باسم الدورة الهيدرولوجية، وفي تيتان، تتأسس الدورة المناظرة على الميثان. لقد استبعد العلماء أيضًا وجود الجليد، والأمونيا، ومركبات أخرى في بحيرة أونتاريو، التي يبدو أنها تتبخر، ومحاطة بساحل يظهر في صور "كاسيني" بلون فاتح. كذلك رصدت "كاسيني" تزايد مساحة شواطئ أونتاريو نتيجةً لعملية البخر.

 ومن المتوقع أنه، خلال السنوات القليلة القادمة، سيتم رصد البحيرات على سطح تيتان، التي سجلها جهاز الرادار على متن "كاسيني"، بوضوح أكبر، مع تزايد ضوء الشمس الساقط عليها، بسبب تغير الفصول في زحل وتيتان، وهو ما سيسهل عمل أجهزة الأشعة تحت الحمراء، التي يمكنها رصد سطح تيتان بوضوح، والنفاذ خلال طبقة العوالق الجوية.

لمزيد من الإطلاع، يرجى زيارة الموقعين التاليين على شبكة الإنترنت:-

NASA’s Jet Propulsion Laboratory Release
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2008-152

The Cassini-Huygens Mission to Saturn
http://saturn.jpl.nasa.gov/home/index.cfm