به یاد فرزندان جاویدان این سرزمین

یادشان همواره در قلب این خاک زنده خواهد ماند

تقدم عمليات المسح الراداري للقارة القطبية الجنوبية أدلة على ما يحدث على قمر المشتري

تقدم عمليات المسح الراداري للقارة القطبية الجنوبية أدلة على ما يحدث على قمر المشتري

نيويورك تايمز
1404/11/17
8 مشاهدات

قطع العلماء على كاسحة الجليد أراون مسافة طويلة لدراسة نهر ثويتس الجليدي الذي يتقلص بسرعة في القارة القطبية الجنوبية. لكن أحد الفرق على متن السفينة يجري بحثًا مع التركيز على مكان أبعد عن الحضارة - 1.8 مليار ميل أبعد.

ولأكثر من ست ساعات يوم الجمعة، حلقت إحدى مروحيات آرون فوق ثويتس بثلاثة هوائيات رادار طويلة بارزة من بطنها. وبينما كانت المروحية تكافح الرياح القوية، نظر الرادار إلى الأجزاء الداخلية المتشققة والمجروحة من الجليد، والتي تضررت بسبب انزلاقها بسرعة كبيرة إلى البحر.

وسوف تلقي عمليات المسح الرادارية هذه الضوء على كيفية تحرك النهر الجليدي وتفككه، والمساهمة في ارتفاع منسوب مياه البحار في جميع أنحاء العالم. كما أنها ستساعد العلماء على فهم مكان آخر مغطى بالجليد: أوروبا، وهو قمر لكوكب المشتري قد يدعم الحياة.

إقلاع المروحية المجهزة بالرادار؛ من اليسار، كريس بيرس من جامعة ولاية مونتانا، وجيسي هوتون وديلون بوهل من معهد الجيوفيزياء بجامعة تكساس، يقومون بتجهيز المروحية؛ رحلة بالرادار.الائتمان...تشانغ دبليو لي/نيويورك تايمز

في عام 2030، من المقرر أن تصل مركبة فضائية تابعة لوكالة ناسا إلى كوكب المشتري ثم تحلق فوق أوروبا حوالي 50 مرة على مدى أربع سنوات. تم تركيب هوائيات رادارية على مصفوفاتها الشمسية، والتي ستقوم بمسح الشقوق الموجودة في القشرة الجليدية لأوروبا لفهم ما إذا كانت قد تلعب دورًا في جعل القمر صالحًا للحياة.

تبهر هذه الشقوق العلماء لأنها قد تربط الطبقة الخارجية المتجمدة لأوروبا بالمحيط الموجود تحتها. يقصف الإشعاع الصادر من كوكب المشتري سطح القمر الجليدي باستمرار، مما ينتج عنه مركبات حاملة للأكسجين تعرف باسم المواد المؤكسدة. وإذا اختلطت هذه المواد المؤكسدة مع المواد الكيميائية الموجودة في المحيط أدناه، فإن التفاعلات الناتجة يمكن أن تنتج نظريًا الطاقة اللازمة للحياة. ولكي يحدث ذلك، ستحتاج المواد المؤكسدة إلى الانتقال بطريقة ما عبر أميال من الجليد للوصول إلى المياه المالحة.

وتتمثل إحدى الطرق التي قد تنتقل بها المواد المؤكسدة في شبكات من الشقوق الكبيرة، ولهذا السبب يدرس العلماء الكسور في ثويتس أولاً.

إذا تمكن العلماء من فهم ما تكشفه أصداء الرادار حول الجليد المتضرر على الأرض بشكل أفضل، فمن المفترض أن يساعدهم ذلك في تفسير عمليات المسح التي سيتم إرسالها مرة أخرى من يوروبا التابع لناسا. قال كريس بيرس، عالم الجليد في جامعة ولاية مونتانا والعالم الرئيسي لمشروع الرادار في ثويتس، إن مهمة كليبر ستتم في ثلاثينيات القرن الحالي.

في منطقة من أوروبا تسمى ثيرا ماكولا، تشكل الجبال الجليدية المتكسرة معالم يطلق عليها العلماء تضاريس الفوضى. قال الدكتور بيرس: "إذا نظرت إلى صور الأقمار الصناعية للجرف الغربي لجزيرة ثويتس، ستجد الأمر نفسه تقريبًا".

تم إطلاق المركبة الفضائية يوروبا كليبر من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا في عام 2024. وسوف تصل إلى أوروبا في 2030.الائتمان...ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا؛ روز ماري كرومويل لصحيفة نيويورك تايمز؛ NASA/JPL-Caltech

في يوم الجمعة، طار دان آدامز، أحد الطيارين في بعثة ثويتس، بالمروحية في خطوط مستقيمة طويلة وفقًا لخطة الطيران التي وضعها الدكتور بيرس. جلس ديلون بوهل، وهو مهندس كهربائي في معهد الجيوفيزياء بجامعة تكساس، في المقعد الخلفي، يراقب مجموعة من المعدات المليئة بالكابلات.

لمسح النهر الجليدي بأقصى قدر من الفعالية، يجب أن يطير الرادار فوق الجليد بسرعة متساوية (60 عقدة، أو 69 ميلًا في الساعة) وعلى ارتفاع (1640 قدمًا، أو 500 متر)، مع الحد الأدنى من التدحرج أو الميل.

إبقاء المروحية في وضع التشغيل. قال السيد آدامز إن مسار الرحلة قد يكون صعبًا عندما تكون الرياح شديدة. بخلاف ذلك، قال: "إنه في الواقع طيران مريح إلى حد معقول".

وبعد الرحلة الطويلة، قام بوهل بتسليم بيانات الرادار إلى اثنين من زملائه على متن السفينة، جيسي هوتون، مدير مشروع رادار يوروبا كليبر في معهد الجيوفيزياء بجامعة تكساس، وجيسون بوت، وهو طالب في جامعة تكساس في أوستن.

عمل الفريق في وقت متأخر من الليل، وقام بمعالجة البيانات وتحويل انعكاسات الرادار إلى صور شبحية بالأبيض والأسود، تظهر كل منها شريحة طولها أميال من جرحى ثويتس. الجزء الداخلي.

في الصور، بدا النهر الجليدي مخططًا بطبقات دقيقة تشبه حلقات الأشجار، مما يشير إلى آلاف فصول الشتاء التي تراكم خلالها الجليد بسبب تساقط الثلوج. وبشكل عام، اتبعت هذه الطبقات خطوط الأساس الصخري الموجود تحتها. لكن في بعض الأماكن، كانت الطبقات غير متزامنة. وقال الدكتور بيرس إن شيئًا ما قد يؤثر على قاعدة النهر الجليدي في تلك المناطق، ومن المحتمل أن تذيبه الطاقة الحرارية الأرضية من الأسفل.

منظر جوي لشقوق في نهر جليدي.
تشقق وذوبان الجليد في الأنهار الجليدية في القارة القطبية الجنوبية. الائتمان...تشانغ دبليو لي/نيويورك تايمز

يمكن أن تتجمع المياه الذائبة الناتجة عن مثل هذه النقاط الساخنة، ومن احتكاك الأنهار الجليدية الهائلة التي تنزلق عبر الصخور الأساسية، في قنوات وبحيرات تحت الجليد. تجعل هذه المسطحات المائية الطبقة الصخرية زلقة بشكل فعال، مما يسمح للنهر الجليدي بالتحرك عبرها بسهولة أكبر. ويمكنها أيضًا إطلاق مياهها في المحيط على شكل أعمدة ضخمة، مما يؤثر على مكان وسرعة ذوبان الجليد العائم في النهر الجليدي.

مع تحرك الجليد في قلب ثويتس من الأرض إلى البحر، فإنه يتسارع بشكل كبير، مما يؤدي إلى تكسره وانقسامه. من الأعلى، يبدو هذا التحول صارخًا: من خلال ركوب طائرة هليكوبتر، يمكنك رؤية السهل الأبيض للنهر الجليدي الذي لا تشوبه شائبة وهو يفسح المجال أمام أرض قاحلة من المنحدرات والأودية المرقطة. وبمجرد أن يستقر الجليد على المحيط، يمكن أن يبدأ الماء في تآكل الشقوق الموجودة على جانبه السفلي، مما يؤدي إلى تعميقها.

في صور الرادار، ظهرت هذه الشقوق والشقوق على شكل قطع مكافئة لامعة، على الرغم من أن الشكل الدائري كان قطعة أثرية من عملية المسح. في الواقع، الشقوق مدببة.

"صدع ضخم هناك،" يا سيد. "قال بوت، مشيرًا إلى القطع المكافئ المستدير بشكل خاص في إحدى الصور.

"نعم، هناك بعض الوحوش هنا"،" قال الدكتور بيرس.

بشكل عام، كانت رحلة الجمعة ناجحة. قام السيد آدامز والسيد بوهل بالتحليق بالرادار لمسافة إجمالية تبلغ 310 أميال فوق ثويتس، وقاما بمسح الجليد على مسافة أبعد في أعلى النهر الجليدي مما تمكنت المجموعة من الذهاب إليه بطائرة هليكوبتر. (هذه هي الرحلة الاستكشافية الخامسة في العقد الماضي التي يقوم فيها أعضاء المجموعة بمسح مدينة ثويتس بطائرة هليكوبتر.)

د. لدى بيرس وزملائه أهداف كبيرة لاستخدام الرادار لكشف أسرار أعمق حول بنية الجليد وسلوكه، سواء في القارة القطبية الجنوبية أو في أوروبا. ومع ذلك، في ثويتس، فإن الطقس القطبي غير المكترث هو الذي يحدد في النهاية عدد المرات والمكان الذي يمكن فيه رفع معدات الرادار إلى السماء.

وعند سؤاله عن مكان آخر قد يرغب في مسحه قبل أن تغادر سفينتنا القارة القطبية الجنوبية الشهر المقبل، قال الدكتور بيرس: "هناك قائمة طويلة فقط. لذلك يتعلق الأمر حقًا، كل يوم، بالأماكن التي يُسمح لنا بالعمل فيها؟ وما الذي يتيح لنا ذلك الحصول عليه؟ هل انتهيت؟"