اكتشف العلماء صدوعًا انزلاقية مشابهة لصدع سان أندرياس في كاليفورنيا، والتي تحدث عندما تنزلق جدران الصدع ضد بعضها البعض، على الأقمار الجليدية في النظام الشمسي. بحث جديد من جامعة هاواي في مانوا، بقيادة علماء الأرض والفضاء، يستكشف ويشرح أصل هذه السمات الجيولوجية على أكبر أقمار زحل تيتان وأكبر أقمار كوكب المشتري جانيميد.
قالت ليليان بوركهارد، المؤلفة الرئيسية للدراسة والباحثة في معهد هاواي للجيوفيزياء وعلم الكواكب في كلية علوم وتكنولوجيا المحيطات والأرض في جامعة هاواي في مانوا: "نحن مهتمون بدراسة تشوه القص على الأقمار الجليدية لأن هذا النوع من الصدع يمكن أن يسهل تبادل المواد السطحية وتحت السطحية من خلال عمليات تسخين القص، مما قد يخلق بيئة مواتية لظهور الحياة".
وبينما يدور القمر الجليدي حول كوكبه الأم، تسبب جاذبية الكوكب ثنيًا مديًا لسطح القمر، مما يؤدي إلى نشاط جيولوجي مثل الصدوع المنزلقة. نظرًا لأن مدار القمر من المرجح أن يكون بيضاويًا وليس دائريًا، فإن ضغوط المد والجزر تختلف مع تغير مسافة القمر من كوكبه.
تيتان، عالم المحيط المتجمد
درجات الحرارة شديدة البرودة على سطح تيتان تعني أن الجليد المائي، مثل الصخور، يمكن أن يتشقق ويتشوه. قدمت المركبة الفضائية كاسيني دليلاً على وجود محيط من الماء السائل على بعد عشرات الأميال تحت السطح المتجمد. بالإضافة إلى ذلك، تيتان هو القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يتمتع بغلاف جوي كثيف، وهو فريد من نوعه من حيث أنه يدعم دورة هيدرولوجية شبيهة بالأرض، حيث تتدفق سحب الميثان والأمطار والسوائل عبر السطح لتشكل البحيرات والمحيطات، مما يجعله أحد العوالم القليلة التي قد تحتوي على بيئة صالحة للسكن.
سيتم إطلاق مهمة Dragonfly التابعة لناسا في عام 2027، ومن المقرر أن تصل إلى تيتان في عام 2034. وستقوم مركبة الهبوط ذات الأجنحة الدوارة بعدة رحلات عبر سطح تيتان، لاستكشاف مواقع مختلفة بحثًا عن وحدات البناء وعلامات الحياة.
في دراستهم لمنطقة فوهة سيلك على تيتان، موقع الهبوط الأولي المخصص لمهمة دراجونفلاي، استكشفت بوركهارد والمؤلفون المشاركون معها إمكانية حدوث تشوه القص وخطأ الانزلاق. وللقيام بذلك، قاموا بحساب الضغوط التي تمارسها قوى المد والجزر على سطح تيتان أثناء دورانه حول زحل، واختبروا إمكانية حدوث خطأ من خلال دراسة السمات المختلفة للأرض المتجمدة.
قال بوركهارد: "في حين أظهرت دراساتنا السابقة أن بعض المناطق على تيتان قد تتشوه حاليًا بسبب إجهاد المد والجزر، فإن منطقة فوهة سيلك ستحتاج إلى تحمل ضغوط عالية جدًا من سائل المسام ومعاملات احتكاك قشرية منخفضة لحدوث فشل القص، ولا يبدو أن هذا ممكنًا. لذا، فمن الرهان الآمن أن اليعسوب لن يهبط في خندق ينزلق!"
جانيميد، قمر ذو ماض متقلب
في الورقة الثانية، قامت بوركهارد وزملاؤها بفحص التاريخ الجيولوجي للمنطقة من خلال دراسة بيانات عالية الدقة من منطقة نيبور/فيليوس-سولسي لأكبر أقمار المشتري، جانيميد، وإجراء تحقيقات في إجهاد المد والجزر في ماضي جانيميد.
لدى جانيميد سجلات صدوع انزلاقية على سطحه، لكن مداره الحالي مستدير جدًا وليس بيضاويًا بحيث لا يسبب أي تشوه بسبب الإجهاد المد والجزر.
وجد الباحثون أن العديد من المناطق المتقاطعة ذات التضاريس الخفيفة في موقع نيبور/فيليس-سولسي أظهرت درجات متفاوتة من التشوه التكتوني، وأظهر التسلسل الزمني للنشاط التكتوني الذي تنطوي عليه العلاقات المتقاطعة المرسومة ثلاثة عصور مختلفة من النشاط الجيولوجي: العصر القديم، وعصر العصور الوسطى، والعصر الأصغر.
وقال بوركهارد: "لقد قمت بالتحقيق في بصمات الصدع الانزلاقي في تضاريس الدهر الوسيط، وانزلقت في اتجاهات تتفق مع نمذجة تنبؤات الإجهاد الخاصة بالانحرافات الأعلى في الماضي". "ربما يكون جانيميد قد مر بفترة كان فيها مداره أكثر إهليلجية مما هو عليه اليوم."
ميزات القص الأخرى الموجودة في الوحدات الجيولوجية الأحدث في نفس المنطقة ليست متسقة في اتجاه الانزلاق مع مؤشرات القص النموذجية من الدرجة الأولى.
وأضاف بوركهارد: "يشير هذا إلى أن هذه السمات ربما تكونت من خلال عملية أخرى، وليس بالضرورة بسبب ارتفاع ضغط المد والجزر". "وهكذا، شهد جانيميد "أزمة منتصف العمر" المد والجزر، لكن "أزمته" الأصغر سنا لا تزال لغزا."
تخلق بعثات البحث واستكشاف الفضاء الحديثة حلقة من المعرفة الإيجابية.
وقال بوركهارد إن المسوحات الجيولوجية التي أجريت قبل الإطلاق والوصول قدمت معلومات وإرشادات لأنشطة المهمة. ستعمل مهمات مثل Dragonfly وEuropa وJUICE التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية على زيادة تقييد نهج النمذجة الخاص بنا والمساعدة في تحديد المواقع الأكثر أهمية بالنسبة لمركبات الهبوط لاستكشاف المحيطات الداخلية للأقمار الجليدية وربما الوصول إليها.
المصدر المجمع: ScitechDaily