სატურნის მთვარე ენცელადი მეცნიერებს მას შემდეგ ატყვევებს, რაც რგოლებიანი პლანეტის სისტემაში 1981 წელს ხომალდმა „ვოიაჯერ 2“-მა გაიფრინა.
საიდუმლო უფრო გაღრმავდა 2004 წელს, როცა იქ ხომალდი „კასინი“ მივიდა. სხვა არაერთ დეტალთან ერთად, ამ ზონდმა ენცელადის სამხრეთ პოლუსის რეგიონის გარშემო აღმოაჩინა ოთხი პარალელური, გრძივი ნაპრალი.
შესახედაობისა და დანარჩენი ზედაპირისგან გამორჩეულობის გამო, ამ მახასიათებლებს „ვეფხვის ზოლები“ უწოდეს.
აღმოჩენის შემდეგ, მეცნიერებმა პირველ რიგში სცადეს გაერკვიათ, რა არის ეს ზოლები რა როგორ შეიძლებოდა წარმოქმნილიყო. ახლახან, კარნეგის მეცნიერებათა ინსტიტუტის მკვლევართა ჯგუფმა გამოააშკარავა ის ფიზიკური პროცესები, რომლებსაც ეს ნაპრალები უნდა წარმოექმნა.
მათ შორის არის, როგორაა ისინი დაკავშირებული ენცელადის გეიზერულ აქტივობასთან, რატომ არის ისინი წარმოქმნილი ენცელადის სამხრეთ პოლუსის გარშემო და რატომ არ აქვს ასეთი მახასიათებლები სხვა სხეულებს.
კარნეგის მეცნიერებათა ინსტიტუტისა და კალიფორნიის უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა დუგ ჰემინგუეის ხელმძღვანელობით, ენცელადის გეოფიზიკური მოდელები გამოიყენა, რათა გაერკვია ის ფიზიკური ძალები, რომელთა წყალობითაც „ვეფხვის ზოლები“ წაროიქმნა და დროთა განმავლობაში შენარჩუნდა.
მათ განსაკუთრებით აინტერესებდათ, რატომ არის ეს ზოლები წარმოდგენილი მხოლოდ ენცელადის სამხრეთ პოლუსთან და ერთმანეთისგან თანაბრად დაშორებული.
ეს ზოლები პირველად ხომალდმა „კასინიმ“ შენიშნა და მათი მსგავსი რამ მზის სისტემაში სხვაგან არსად გვხვდება. მათი სიგრძე დაახლოებით 130 კილომეტრია, განლაგებულია პარალელურად და ერთმანეთისგან დაშორებულია 35 კილომეტრით. განსაკუთრებით საინტერესო კი ის არის, რომ ისინი გამუდმებით, დაუსრულებლად აფრქვევენ წყალსა და ყინულს.
როგორც მოდელებმა აჩვენა, ნაპრალები, რომლებიც ამ ზოლებს წარმოქმნის, შეიძლება წარმოიქმნას პოლუსთან. ამ შემთხვევაში კი ისინი პირველად უბრალოდ სამხრეთ პოლუსთან წარმოიქმნა.
მეორე მხრივ, მათი არსებობის მიზეზია ენცელადის ურთიერთქმედება სატურნთან და მისი ორბიტის ექსცენტრიულობა. სატურნის გარშემო ერთი შემოვლისთვის ენცელადს ერთ დღეზე ოდნავ მეტი (1,37 დღე) სჭირდება.
მეზობელ მთვარე დიონასთან ორბიტული რეზონანსის 2:1 საშუალო მოძრაობის გამო, ენცელადის ორბიტა გარკვეულწილად ექსცენტრიულია (0,0047) და უახლოეს წერტილში სატურნთან ის 236 918 კმ მანძილზე მიდის (პრეიცენტრი), ყველაზე შორეულ წერტილში კი (აპოაფსიდა) 239 156 კმ-ით არის დაშორებული.
ასეთი ექსცენტრიულობა იწვევს ენცელადის გაჭიმვას და კვლავ მოდრეკას, რაც განაპირობებს წიაღის გაცხელებას და გეოთერმულ აქტივობას. სწორედ ამ პროცესის წყალობით ინარჩუნებს ენცელადი ყინულებქვეშა ოკეანეს თავის ბირთვი-მანტიის საზღვარზე.
გრავიტაციულად გამოწვეული დეფორმაციის ეფექტები ყველაზე მეტად პოლუსებთან იგრძნობა, რაც იქ ყინულის საფარის გათხელებას და დაბზარვას იწვევს.
ეს პროცესი ასევე განაპირობებს გაციების პერიოდებს, რა დროსაც ენცელადის ზედაპირქვეშა ოკეანის გარკვეული ნაწილები იყინება. დნობისა და გაყინვის ეს პერიოდები იწვევს ყინულის ქვეშიდან გასქელებას და გათხელებას, რაც განაპირობებს წნევის ცვალებადობას, ეს უკანასკნელი კი ბზარების წარმოქმნას.
იმის გამო, რომ ყინულის საფარი პოლუსებთან თხელია, დაბზარვის ალბათობა იქ ყველაზე მაღალია, რაც „ვეფხვის ზოლებს“ წარმოქმნის.
ამ მახასიათებლებს სახელები არაბული ზღაპრების კრებულის, „ათას ერთი ღამის“ მიხედვით უწოდეს — ალექსანდრიის ღარი, კაიროს ღარი, ბაღდადის ღარი და დამასკოს ღარი.
მკვლევართა ჯგუფის აზრით, პირველად ბაღდადის ღარი უნდა წამროქმნილიყო, რომელიც მას შემდეგ აღარ გაყინულა. შემდეგ მასში დაიწყო წყლის ჭავლების ამოფრქვევა, რამაც თანდათან წარმოქმნა სამი პარალელური ნაპრალიც.
არსებითად, ენცელადის ზედაპირიდან წყლის ჭავლების ამოფრქვევის შემდეგ, ისინი ჰაერში უნდა გაიყინოს და ზედაპირზე თოვლის სახით დაეფინოს. მას შემდეგ, რაც ბაღდადის ნაპრალის კიდეების გასწვრივ დიდი ოდენობით თოვლი დაილექა, აკუმულირებულმა წონამ ყინულის საფარზე წნევის კიდევ ერთი წყარო წარმოქმნა.
მკვლევართა ჯგუფის წევრის, კალიფორნიის უნივერსიტეტის პლანეტური მეცნიერის, მაქს რუდოლფის განმარტებით, ეს პროცესი კარგად ხსნის არა მხოლოდ ამ ნაპრალთა წარმოქმნის ამბავს, არამედ იმასაც, რატომ არის ისინი ერთმანეთის პარალელურად განთავსებული.
მისი თქმით, როგორც მათი მოდელი მიუთითებს, ნაპრალების წარმოქმნის მიზეზი გახდა ყინულის საფარის გაჭიმვა ისე, რომ ისინი ერთმანეთისგან 35 კმ დაშორებით წარმოიქმნა.
იგივე მექანიზმი ხსნის თუ რატომ დარჩა ენცელადის ნაპრალები ღია და შეინარჩუნა წყლის ჭავლების ამოფრქვევა. მისი გრავიტაციული ურთიერთქმედება სატურნთან იწვევს ენცელადის გაწელვისა და შეკუმშვის მუდმივ ციკლს.
სწორედ ამის გამო, ნაპრალები არ იხურება და უფრო მეტიც, ისინი გამუდმებით ვიწროვდება და კვლავ ფართოვდება.
ჩნდება კითხვა, თუ რატომ ხდება ეს ენცელადზე და არ ხდება სხვა მთვარეებზე, მაგალითად, განიმედეზე, ევროპაზე, ტიტანსა და სხვა ოკეანურ თანამგზავრებზე; ამის მიზეზი ზომაა. დიდ მთვარეებს უფრო ძლიერი გრავიტაცია აქვთ, რაც ხელს უშლის გრავიტაციული ურთიერთქმედების გზით ნაპრალების წარმოქმნას.
ამ ნაპრალებიდან ამოფრქვეული წყლის საშუალებით შესაძლებელია ენცელადის ზედაპირქვეშა ოკეანის შესწავლაც. ეს კი უმნიშვნელოვანესია იმ მხრივ, რომ ასტრობიოლოგთა აზრით, იქ შეიძლება სიცოცხლეც იყოს, რადგან როგორც მონაცემები მიუთითებს, ეს ოკეანე სიცოცხლისთვის აუცილებელი ყველა ინგრედიენტს შეიცავს.
მეცნიერებს იმედი აქვთ, რომ უახლოეს წლებში სატურნის სისტემაში კიდევ ერთი მისია გაიგზავნება, რომელიც ენცელადს უფრო დეტალურად შეისწავლის. კასინის მიერ შეგროვებული მონაცემებით კი უკვე დადასტურდა, რომ ენცელადიდან ამოფრქვეული წყლის ჭავლები ორგანულ მოლეკულებს შეიცავს.
არსებობს თუ არა არამიწიერი სიცოცხლე ენცელადის ზედაპირქვეშა ოკეანეში, უკვე მომავალმა მისიებმა უნდა გაარკვიოს.
კვლევა ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია Universe Today-ს მიხედვით.
