يعتبر الجليد المائي من أكثر الجزيئات شيوعاً في الكون، وله تأثير كبير على السطح والداخل للعديد من الأجسام الكوكبية في نظامنا الشمسي. ومن خلال دراسات متقدمة، يتم الكشف عن الهياكل الجليدية الغريبة في الكواكب والأقمار البعيدة، مما يسلط الضوء على العمليات الديناميكية داخل هذه الأجسام السماوية.
هياكل الجليد في النظام الشمسي
تظهر الأبحاث أن الجليد يلعب دوراً مهماً في تشكيل العديد من المناظر الطبيعية على الكواكب والأقمار في النظام الشمسي. على كوكب الأرض، تشكل الأنهار الجليدية جزءاً كبيراً من السطح، في حين أن كواكب مثل بلوتو وأقمار مثل أوروبا وغانيميد تحتوي على تضاريس كاملة تتكون من الجليد.
تحت ظروف الضغط العالي أو درجات الحرارة المنخفضة جداً، يتشكل الجليد في هياكل بلورية مختلفة عن تلك الموجودة طبيعياً على الأرض. دراسة هذه الهياكل توفر بيانات فريدة عن الأجزاء الداخلية من هذه الأجسام السماوية، مثلما تفعل دراسة الصخور العميقة على الأرض.
التقنيات المستخدمة في دراسة الجليد الفضائي
في المختبر، يمكن للباحثين استخدام الأشعة السينية أو النيوترونات لدراسة بنية الجليد. ومع ذلك، فإن هذه الأدوات ليست عملية للاستخدام في المركبات الفضائية. مؤخراً، أجرت كريستينا تونور وزملاؤها تجارب جديدة في جامعة إنسبروك في النمسا، حيث استخدموا التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتمييز بين هياكل الجليد المختلفة.
تتيح هذه التحليلات، التي نُشرت في مجلة فيزيكال ريفيو ليترز، استخدام ملاحظات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي أو بعثة جويس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية للتمييز بين الهياكل الجليدية.
الأهمية العلمية للاكتشافات الجديدة
معرفة الهياكل الجليدية المختلفة يمكن أن يساهم في فهم أفضل للتكوين الديناميكي الداخلي للأقمار مثل غانيميد. تجربة تونور وزملائها أظهرت كيف أن الأطياف تحت الحمراء يمكن أن تكشف عن الفروق في ترتيب الهيدروجين بين أنواع الجليد المختلفة.
استخدام المحاكاة مع تلسكوب جيمس ويب أظهر أن بضع ساعات من المراقبة يمكن أن تكون كافية للتمييز بين هذه الهياكل الجليدية على غانيميد، مما يفتح آفاقاً جديدة لدراسة الأجرام السماوية الجليدية دون الحاجة إلى إرسال بعثات مكلفة لجمع العينات.
الخاتمة
تقدم الأبحاث الحديثة باستخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء وسيلة جديدة لفهم هياكل الجليد في الأجرام السماوية البعيدة. هذه الطريقة تسمح للعلماء بتمييز الفروق الدقيقة في الهياكل الجليدية دون الحاجة إلى جمع العينات وإعادتها إلى الأرض. إذا تم تطبيق هذه التقنية بفعالية، يمكن أن تزودنا بنظرات جديدة وعميقة حول التركيب الداخلي للأقمار والكواكب الجليدية، مما يعزز معرفتنا بالعمليات الجيولوجية في النظام الشمسي.
