ممکن است، تپه‌های شنی قمر تیتان هم از قانون جاذبه تبعیت کنند. درواقع، محققان می‌خواهند با استفاده از الکتریسیته ساکن، توضیحی برای تپه‌های شنی عجیب بزرگ‌ترین قمر زحل بیابند.

قمر تیتان که به‌اندازه سیاره عطارد است، تنها جرم کیهانی منظومه شمسی البته به‌جز زمین است که دارای جو غلیظ و مایعات سطحی است. اما در عوض آب، دریاچه‌های قمر تیتان، از باران‌های هیدروکربنی تغذیه می‌شوند و غنی از متان مایع و اتان هستند. همچنین این قمر یخی دارای آب و هوایی مبتنی بر هیدروکربن است و  ۹۸ درصد از جو غلیظ آن از نیتروژن تشکیل‌شده و سطح نواحی استوایی آن با شن‌هایی پوشانده شده که ارتفاعشان تا ۱۰۰ متر می‌رسد.

اما نکته عجیب در مورد تپه‌های شنی قمر تیتان این است که، به نظر می‌رسد، این تپه‌های شنی برخلاف جهت وزش باد جهت‌گیری کرده‌اند. باد در قمر تیتان، عموما از سوی جنوب می‌وزد، اما جهت تپه‌های شنی تیتان، به سمت شرق است.

جوزف دوفک محققی از موسسه تکنولوژی جورجیا، آتلانتا، می‌گوید: “این مورد یک تناقض آشکار محسوب می‌شود. چراکه باد در یک‌جهت می‌وزد؛ اما شن‌ها در جهتی دیگر حرکت می‌کنند.”

دوفک و همکارانش برای درک چگونگی حرکت تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان، دانه‌های شن ارگانیکی مشابه دانه‌های موجود در قمر تیتان را در محفظه مخصوصی که شرایط تیتان در آن شبیه‌سازی‌شده، قرار دادند و در استوانه‌ای چرخاندند. زمانی که این دانه‌ها از ظرف استوانه‌ای خارج شدند، به دلیل الکتریسیته ساکن ایجادشده در اثر اصطکاک بین دانه‌ها در هوای خشک، این دانه‌های شن به‌صورت یک توده درآمده بودند.

دوفک توضیح می‌دهد:”به‌مانند این است که در زمستان در پاکت بادام‌زمینی را بازکنید، در این حالت معمولا دانه‌های بادام‌زمینی به هم چسبیده‌اند. هیدروکربن‌های موجود در قمر تیتان، چگالی کمی دارند و همچون بادام‌زمینی به هم می‌چسبند.”

درواقع با توجه به چگالی کم و خشکی جو قمر تیتان، دانه‌های شن سطح این قمر، قادر به حفظ بار الکتریکی و چسبیدن به مدتی طولانی‌تری نسبت به زمین هستند. این می‌تواند، توضیحی برای وارونگی تپه‌های شنی قمر تیتان باشد.

محققان می‌گویند، بادهای نزدیک به سطح قمر تیتان، بادهای خفیفی محسوب می‌شوند و معمولا دارای سرعتی کمتر از ۵  کیلومتر هستند، باوجود چنین سرعت بادی و چسبیدن دانه‌های شن، حرکت آن‌ها بسیار سخت است. درواقع، تنها بادهای قوی‌تر حاصل توفان‌ها و یا تغییرات فصلی می‌تواند، جهت این تپه‌های شنی را تغییر دهد.

رالف لورنز محققی از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز در لورل، مریلند، می‌گوید:” نیروهای الکترواستاتیک تپه‌های شنی قمر تیتان، به‌احتمال بسیار زیاد، در این قمر از اهمیت بیشتری نسبت به شرایط معمول برخوردارند. سرعت بادی که بتواند این دانه‌های شن را حرکت دهد هم احتمالا چیزی بیش از انتظار ما خواهد بود.”

تجمع خاص دانه‌های شنی قمر تیتان، حتی ممکن است، توضیحی برای چگونگی جمع شدن این دانه‌ها در سطح قمر هم باشد. درواقع آرایش این دانه‌ها مشابه، ذرات معلق در جو غلیظ قمر تیتان است، البته با این تفاوت که دانه‌های شن، اندازه بسیار بزرگ‌تری دارند.

جانی ریدباگ، محققی از دانشگاه بریگهام یانگ، یوتا، می‌گوید:”ذرات معلق موجود در جو بسیار کوچک هستند، بنابراین، نمی‌توانند با وزش باد همچون دانه‌های شن حرکت کنند. اما به این روش می‌توانند، بزرگ شوند.”

تپه‌های شنی وارونه قمر تیتان، نخستین بار در سال ۲۰۰۵ توسط کاوشگر کاسینی مشاهده شدند. این تپه‌ها با توجه به وارونگی خود، همواره موجب شگفتی محققان بوده‌اند. این تپه‌های شنی بزرگ که از ذرات کوچک کربن تشکیل‌شده‌اند، بیش از ۲۰ درصد از سطح تیتان را پوشانده‌اند.

محققان در ابتدا تصور می‌کردند، به دلیل بادهای خفیف تیتان، این تپه‌های شنی جهت‌گیری خلاف جهت باد دارند. اما با کشف بادهای وارونه در قمر تیتان، خلاف فرضیه دانشمندان به اثبات رسید.

در سال‌های اخیر، قابل‌قبول‌ترین فرضیه برای وارونگی تپه‌های شنی، بادهای وارونه بوده‌اند. این بادها زمانی وارونه می‌شوند که خورشید به بالای خط استوای قمر تیتان می‌رسد و بر جو غلیظ آن تأثیر می‌گذارد.

.

منبع: newscientist

 

نوشته آیا بار الکتریکی دلیل وارونگی تپه‌های شنی عجیب قمر تیتان است؟ اولین بار در تکرا - اخبار روز تکنولوژی پدیدار شد.

به گفته دانشمندان ژاپنی، ممکن است، در نهایت معمای حلقه های زحل – از معروف ترین ویژگی های منظومه شمسی – حل شود. از آنجایی که حلقه های زحل برای نخستین بار در قرن هفدهم کشف شدند، مطالعه ویژگی های این سیاره به مرور از تلسکوپ های مستقر در زمین به کاوشگرهای فضایی همچون ویجر و کاسینی منتقل شد. با این وجود، هنوز هم منشاء این حلقه ها نامشخص باقی مانده اند.

حال، دانشمندان برای درک این موضوع از کامپیوتر برای شبیه سازی منظومه شمسی در میلیون ها سال پیش بهره بردند. حدود چهار میلیارد سال پیش، زمانی که منظومه شمسی در حال شکل گیری بود، شی فضایی با جثه ای حدود یک پنجم زمین در نزدیکی سیاره های غول پیکر (مشتری، زحل، اورانوس و نپتون) سرگردان بود. ستاره شناسان از این دوره زمانی به عنوان “بمباران بزرگ” یاد می کنند.

دانشمندان با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری، این تئوری را مطرح کردند که این اجرام به وسیله نیروهای جزر و مدی سیارات و قطعات آنها از بین رفته اند و سپس در مدار اطراف سیارات اسیر شده اند. پس از این، تکرار برخورد بین قطعات منجر به شکست آنها شده و مدار این اجرام به تدریج دایره ای تر شده و حلقه های فعلی شکل گرفته است.

به گفته دانشمندان، حلقه های سیارات غول پیکری مانند زحل، نتیجه طبیعی تشکیل سیارات در منظومه شمسی هستند. به این معنی که سیاره های این چنینی که در اطراف ستارگان دیگر کشف شده اند نیز به احتمال زیاد حاوی حلقه هایی هستند که به موجب فرآیند مشابهی تشکیل شده اند.

دانشمندان می گویند به تازگی حلقه هایی اطراف یک سیاره فراخورشیدی (سیاره ای خارج از منظومه شمسی) گزارش شده است. کشف بیشتر حلقه ها، اقمار و اشیاء دیگر سیارات فراخورشیدی، درک ما از منشاء کیهان را افزایش خواهد داد.

این مطالعه توسط محققان دانشگاه کوبه و موسسه تکنولوژی توکیو، ژاپن انجام شد و در نشریه ایکاروس منتشر شده است.

.

منبع: usatoday

نوشته دانشمندان در آستانه حل معمای حلقه های زحل اولین بار در تکرا - اخبار روز تکنولوژی پدیدار شد.