اکتشافات تازه در مورد اتمسفر تایتان؛ قمر اسرارآمیز زحل

اخترشناسان به پیشرفت‌های مهمی در شناخت جو تایتان یا تیتان، بزرگ‌ترین قمر زحل، دست یافته‌اند. با بهره‌گیری از تلسکوپ فضایی جیمز وب و رصدخانه‌ی قدرتمند کِک در هاوایی، آن‌ها نه‌تنها حرکت ابرها در نیم‌کره شمالی تایتان را ثبت کردند، بلکه برای نخستین بار توانستند شیمی فعال جو این قمر را در حال جریان مشاهده کنند.

تایتان؛ دنیایی شبیه زمین، اما یخ‌زده

تایتان از بسیاری جهات منحصر‌به‌فرد است:

• دومین قمر بزرگ منظومه شمسی ( حتی از عطارد نیز بزرگتر است)

• تنها قمر دارای اتمسفر ضخیم

• و تنها جهان غیر از زمین که در آن رودخانه، دریاچه و دریا یافت می‌شود.

اما در فاصله‌ی دورش از خورشید، این مایعات، آب نیستند؛ بلکه رودها و دریاهایی از متان مایع سطح یخ‌زده‌اش را پوشانده‌اند. شبه‌جزایر، جزایر و دلتاهایی از یخ و متان، تایتان را شبیه زمینِ منجمد شده‌ای کرده‌اند.

حرکت ابرهای متانی در شمال تایتان

تیمی به سرپرستی کانر نیکسون (از مرکز فضایی گادرد ناسا) با استفاده هم‌زمان از جیمز وب و رصدخانه کک، جو نیم‌کره شمالی تایتان را با دقت بررسی کردند. این همان ناحیه‌ای است که فضاپیمای کاسینی، پیش‌تر دریاچه‌ها و دریاهای متانی عظیم را شناسایی کرده بود.

نیکسون می‌گوید:

«با کمک فیلترهای مادون‌قرمز دوربین کک، توانستیم ببینیم که ابرها به‌تدریج به ارتفاعات بالاتر رفته‌اند؛ درست مثل سلول‌های همرفتی روی زمین.»

چنین جریانات همرفتی متانی پیش‌تر در نیم‌کره جنوبی تایتان دیده شده بود، اما این نخستین‌بار است که در نواحی شمالی ثبت می‌شود. این کشف می‌تواند به درک بهتر چرخه متان تایتان کمک کند — چرخه‌ای مشابه چرخه آب روی زمین که شامل بارندگی، تبخیر و تغذیه‌ی دوباره دریاچه‌هاست.

 شیمی فعال در جو تایتان

در گام بعدی، تیم نیکسون با استفاده از تلسکوپ جیمز وب، موفق به شناسایی مولکولی به نام  متیل (CH₃) شدند. این مولکول زمانی شکل می‌گیرد که نور خورشید، مولکول متان (CH₄) را می‌شکند. بنابراین، حضور CH₃ نشانه‌ای واضح از فعالیت شیمیایی جاری در جو تایتان است.

این فرآیندها نه‌تنها وضعیت کنونی تایتان را نشان می‌دهند، بلکه سرنخ‌هایی از آینده آن نیز در اختیارمان قرار می‌دهند. چرا که با گذشت زمان و با تأثیر نور خورشید، مقدار متان در جو تایتان به‌تدریج کاهش می‌یابد. اگر این گاز از سطح یا درون این قمر تامین نشود، در نهایت ممکن است تایتان تبدیل به دنیایی بی‌هوا، پر از غبار و تپه‌های شنی شود.

نیکسون می‌گوید:

«شاید متان به‌صورت مداوم از پوسته یا لایه‌های درونی تایتان آزاد می‌شود و چرخه‌ای میلیارد ساله دارد. اما اگر چنین نباشد، بالاخره متان تمام می‌شود.»

 «رادیکال متیل»؛ کلید شیمی تایتان

دکتر مارتین کوردینر (دانشگاه کاتولیک آمریکا) که در این تحقیق حضور نداشته، می‌گوید:

«مشاهدات جیمز وب از تایتان شگفت‌انگیزند. این یکی از بهترین طیف‌های هیدروکربنی‌ای است که تاکنون دیده‌ام.»

او خصوصاً از کشف رادیکال متیل هیجان‌زده است و آن را «سنگ بنای شیمی جو تایتان» می‌نامد. به گفته‌ی او:

«CH₃ آغازگر ساخت طیف گسترده‌ای از ترکیبات آلی است که بعدها مثل باران روی سطح یخی تایتان فرود می‌آیند.»

 فصل جدید در اقلیم تایتان

این کشفیات تازه، تنها آغاز ماجرا هستند. در ماه مه ۲۰۲۵، تایتان وارد اعتدال بهاری (equinox) می‌شود — رخدادی که احتمالاً تغییرات جوی گسترده‌ای به دنبال دارد.

نیکسون می‌گوید:

«پیش‌بینی‌ها از تغییرات چشمگیر در پیش‌رو خبر می‌دهند. باید صبر کنیم ببینیم این دنیای اسرارآمیز چه سورپرایزهای تازه‌ای برایمان دارد.»

منبع: مجله Sky & Telescope