میراندا، ماه فرانکشتاینی اورانوس

میراندادرونی ترین ماه (قمر) از پنج ماه اصلی اورانوساست. این ماه در سال ۱۹۴۸ توسط جرارد کویپریافته شد. با آن که قطر میراندا تنها ۴۷۱ کیلومتر است (حدود یک هفتم ماه زمین) ولی این گوی یخ و سنگ دارای یکی از شگرف ترین و گونه گون ترین چهره ها در میان اجرام فرازمینی است. از جمله ی چشم اندازهای شگفت انگیز آن می توان از دره های غول پیکر آن یاد کرد که ژرفایشان به ۱۲ برابر ژرفای گرند کنیونمی رسد. [در این زمینه: * ژرف ترین پرتگاه منظومه خورشیدی]

نوآه هاموند، دانشمند سیاره ای در دانشگاه براونرود آیلند می گوید: «میراندا یک سطح بسیار شگفت انگیز و دگرگون شده دارد. این ماه واقعا زیبا و شگرف است.»

میراندا سه ساختار غول پیکر به نام تاج (Corona) دارد که در میان اجرام شناخته شده ی سامانه ی خورشیدیبی همتایند. شکل آن ها زمخت و خشن، بیضی-مانند و یا ذوزنقه ایاست و پهنای هر کدام دستکم به ۲۰۰ کیلومتر می رسد.

این تاج ها با کمربندهایی از پشته ها و شیارهای هم-مرکز از سطح پیرامون که دهانه های بیشتری دارد جدا شده اند، و این باعث شده تاج ها همچون وصله هایی ناجور بر روی یک کت بیدخورده به نظر برسند. این سه تاج به نام های آردن، السینوره، و اینورنس شناخته می شوندکه نامشان برگرفته از جایگاه هایی در نمایشنامه های شکسپیراست.

پژوهشگران مدت ها در فکر بوده اند که تاج های میراندا چگونه پدید آمده اند. یک احتمال اینست که میراندا در اثر برخوردی فاجعه بار چند تکه شده بوده، و بعدها تکه هایش به طور آشفته دوباره به هم پیوسته اند. بر پایه ی این نظریه در آن هنگام، همزمان با سفت و منقبض شدن سطح میراندا، مواد سنگی پایین رفتند و همین باعث شد چین و چروک هایی هم-مرکز روی سطح آن پدید آید.

یک احتمال دیگر -که از سوی بیشتر دانشمندان این زمینه پشتیبانی می شود- اینست که این تاج ها زمانی پدید آمدند که گنبدهای یخی شناور بالا آمده و باعث شدند سطح میراندا که مواد داشت به آن افزوده می شد چروکیده و چین خورده شود. ولی سرچشمه ی گرمایی که می توانست باعث بالا آمدن این یخ ها شده باشد ناشناخته است. میراندا به نسبت کوچک است بنابراین می بایست به سرعت پس از پیدایشش سرد شده باشد، و مواد پرتوزا (رادیواکتیو) هم ندارد که مانند زمین، به گرم ماندن بخش های درونی‌اش کمک کنند.

در سال ۲۰۱۴ پژوهشگران نشان دادند که کشش گرانشی اورانوس شاید بتواند میراندا را به اندازه ی کافی کش و قوس دهد که درونش به شیوه ای بسیار همانند زمین، به تلاطم افتاده و گرم شود- و این شاید دلیل پیدایش تاج های آن باشد.

گرانشی که از سوی اورانوس بر میراندا وارد می شود به پیدایش نیروهای کشندی (جزر و مدی) می انجامد، بسیار همانند کاری که سیاره ی کیوانبا ماهش، انسلادوسمی کند. نیروهای کشندی در جاهای دیگرِ سامانه ی خورشیدی می توانند بسیار بزرگ تر از اثرهای کشندی روی زمین باشند- برای نمونه، کشش گرانشی مشتریباعث می شود سطح سنگی و سخت سومین ماه بزرگش، آیو، تا اندازه ی ۹۰ متر بالا و پایین برود و از این راه آن چنان گرمایی تولید شود که فوران های آتشفشانی به پا کند [آیو آتشفشانی ترین جای سامانه ی خورشیدی است-م]

مدار میراندا پیرامون اورانوس زمانی برون-مرکز (بیضی کشیده) بوده و میراندا در مسیر آن، نسبت به اورانوس بسیار دور و نزدیک می شده. شبیه سازی های رایانه ای سه-بعدی که از ساختار درونی میراندا انجام شده نشان داده که نیروهای کشندیِ پدید آمده در اثر این دور و نزدیک شدن ها به اندازه ای میراندا را به طور پی در پی می کشیده و می فشرده که به تولید مقدار چشمگیری گرما می انجامیده- نزدیک به ۵ گیگاوات، یا ۲.۵ برابر اوج توان برونداد سد غول پیکر هووربر روی رود کلرادو در جنوب خاور آمریکا.

این گرما باعث شد گوشته ییخی میراندا در اثر فرآیندهای همرفتیمتلاطم شود، بسیار همانند چیزی که برای سنگ های داغ گوشته ی سنگی زمین رخ می دهد. به هنگام همرفت، یخ شناورِ گرما گرفته تا سطح میراندا بالا آمد و با از شکل انداختن این سطح، تاج های آن را پدید آورد.

به گفته ی هاموند، مدل های رایانه ای به درستی جای تاج ها و الگوهای دگرگونی این تاج ها را پیش بینی کرده و توضیح می دادند.

وی می گوید: «ویژگی های سطحی میراندا واقعا شگفت انگیز به نظر می رسند ولی شیوه ی پیدایش آن ها بسیار همانند چیزی بوده که برای زمین رخ می دهد: همرفت درون آن به دگرگونی سطحش انجامیده.»

با این حال دانشمندان یادآوری می کنند برای آن که همرفت بتواند باعث دگرگونی سطح میراندا شود، سطح این ماه می بایست بسیار سست تر از چیزی که آزمایشگاه ها پیش بینی کرده اند باشد.

هاموند می گوید: «زمین هم همین مشکل را دارد: برای آن که همرفت بخواهد سطح زمین را دگرگون کند، رفتار سنگ ها و صخره ها می بایست کم‌توان تر از چشمداشت ها باشد. جالب است که ببینیم چه چیزی می تواند سستی و کم‌توانی دیده شده در سطح های میراندا، زمین و اجرام دیگر را توضیح دهد.»

ما تاکنون تنها نیمکره ی جنوبی میراندا را دیده ایم، آن هم به لطف فضاپیمای وویجر۲ی ناسا که در سال ۱۹۸۶ به هنگام گذشتن از کنار اورانوس، از این بخش میراندا هم عکس گرفت، ولی هنوز نمی دانیم نیمه ی شمالی آن چه شکلی دارد.

هاموند می گوید: «فکر کردن به این که سمت دیگر میراندا مانند چیست بسیار هیجان انگیز است. بر پایه ی پژوهش ها، در آن سمت میراندا هم می بایست تاج هایی باشد و من خلی دلم می خواهد آنقدر زنده بمانم که فضاپیمایی را دوباره به سوی اورانوس بفرستیم و پنداشت خود را بیازماییم.»

-------------------------------------------------

واژه نامه:

منبع: Space.com