דיון (dione) – ממצאים חדשים מהירח של שבתאי

ממצאים חדשים מחקר הירח דיון של שבתאי

במשך השנים שחללית הקסיני עקבה, צילמה ומדדה את דיון, התברר כי ירח זה במהלך הקפתו את שבתאי מצוי בתוך רצועה עשויה מחלקיקים הדומה לחגורות ואן אלן המקיפות את כדור הארץ. חלקיקים אלה הם חמים ונעים במהירות גבוהה. במהלך תנועתם הם פוגעים בשכבת קרח המים המכסה חלקים מפני הקרקע של דיון. בפגיעה זו הם מפרקים את מולקולות המים ומתיזים כלפי מעלה אטומי חמצן. מכיון שתהליך זה נמשך לאורך זמן רב ובתמידות, הוא יוצר מעין אטמוספירה המקיפה את הירח. אין מדובר באטמוספירה כמו זו של כדור הארץ ואפילו לא כמו זו של המאדים. מדובר בשכבה דלילה ביותר. צפיפות האטמוספרה של דיון קטנה פי 5 טריליון מזו של כדור הארץ. יש בה 2250 יונים של חמצן לכול 0.33 סמ”ק. אספקה נוספת של חמצן יכולה לבוא מחלקיקים אנרגטיים הבאים מהמשמש המפציצים גם הם את הקרקע ומשחררים יוני חמצן המותזים כלפי מעלה (1,2).

מכיון שמדובר במעטפת גז דלילה ביותר והיא בוודאי נבנתה במשך מאות מיליוני שנים, סביר להניח שצריכה לבוא אספקת חמצן נוספת. מהיכן היא יכולה לבוא? אפשרות שיש להביאה בחשבון היא מתוך פנימו של הירח. במקרה זה המסקנה המתבקשת מים נוזליים ואמנם ישנם חוקרים המעריכים שלדיון אוקיינוס מים המצוי 100 ק”מ מתחת לפני השטח וכי עומקו עשרות קילומטרים (3). ההערכה היא שמים אלה מצויים שם כמעט מרגע היווצרותו של הירח.

נלך צעד נוסף קדימה. על ירח זה מופעלים כוחות גיאות הן מצד שבתאי עצמו והן מצד ירחים אחרים המרוחקים יותר משבתאי והיוצרים איתו מצבי רזוננס. מים אלה מתחממים ופורצים החוצה וקופאים. יכול גם להיות שחלק מהמים מתפרקים למרכיביהם ואטומי החמצן מצטרפים למעטפת החמצן המקיפה את דיון. יכול להיות שעל ירח זה היו בעבר התפרצויות של גייזרים כדוגמת גייזרי המים שנצפו באנצלדוס ואולי גם כיום ישנן התפרצויות כאלה (השערת הכותב – חיים מזר). יכול להיות שלנוכחות המים יש משמעות מבחינת קיום חיים על ירח זה מתחת לפני הקרקע.

פעילות גיאולוגית

עדות תומכת לפעילות תת-קרקעית באה בעקבות גילויה של זרימה דקיקה של חלקיקים מהירח, כנראה ממים תת-קרקעיים והתצלומים המעידים על נוכחות אפשרית של שכבה בוצית או נוזל מתחת לקרום הירח. בתצלומים נראים גם סדקים עתיקים הדומים לסדקים שנצפו על אנצלדוס שמהם ניתזים החוצה הגייזרים וחומר אורגני. בחלק מהתצלומים התגלה קו רכס שאורכו 500 ק”מ וגובהו 2 – 1 ק”מ. קו רכס זה קיבל את השם Janiculum Dorsa. נראה שקרום הירח הנמצא מתחת להר זה התכווץ תחת משקלו של ההר. מצב זה מעלה את הסברה שהקרום במקום זה צבר חום במהלך היבנות ההר. דיון מתחמם גם בשל התכווצותו והתרחבותו במהלך התרחקותו והתקרבותו לשבתאי תוך כדי תנועה סביבו. ההתרחבות וההתכווצות הם בממדים קטנים מאוד, אך די בהם כדי לגרום להתחממות משמעותית (4).

בחלק אחר מתצלומי הירח רואים רצועות ובהירות הנמשכות לאורך מאות קילומטרים ודפנותיהן ועומקן מאות מטרים. נראה שמדובר בגרבנים, ששקיעת הקרקע במרכזם חשפה גושי קרח גדולים של הקרום (5).

מקורות

1. Brian Handwerk – “Saturn moon has thin atmosphere, astronomers discover” 10.9.2011
2. Steephen Clarck – “cassini detects oxygen around second Saturn moon” 4.3.2012
3. Brooks Hays – “Cassini data reveal subsurface ocean on Saturn’s moon Dione” 5.10.2017
4. Cassini finds hints of activity at Saturn moon Dione” 30.5.2013“
5. Stephen Clark – “Saturn moon’s ice canyons viewed by Cassini” 18.6.2015