وحقق العلماء هذا الاكتشاف بعد أن وجدوا أن سطح "أرييل" مغطى بكمية كبيرة من جليد ثاني أكسيد الكربون، وخاصة في "نصف الكرة الخلفي" للقمر، حسبما أفادت جامعة جونز هوبكنز.
وقد افترض العلماء أن هناك شيئا يزود سطح "أرييل" بثاني أكسيد الكربون. ويرجح البعض فكرة أن التفاعلات بين سطح القمر والجسيمات المشحونة في الغلاف المغناطيسي لأورانوس تخلق ثاني أكسيد الكربون من خلال عملية تسمى التحليل الإشعاعي، حيث تتحلل الجزيئات بواسطة الإشعاع المؤين.
لكن الدراسة الجديدة التي نشرتها مجلة The Astrophysical Journal Letters ترجح الكفة لصالح نظرية بديلة، وهي أن ثاني أكسيد الكربون وجزيئات أخرى تنشأ من داخل "أرييل"، وربما من محيط سائل تحت السطح.
وباستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا لجمع الأطياف الكيميائية للقمر ثم مقارنتها بأطياف الخلطات الكيميائية المحاكاة في المختبر، وجد فريق بحثي بقيادة ريتشارد كارترايت من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل بولاية ماريلاند، أن "أرييل" يحتوي على بعض أغنى رواسب ثاني أكسيد الكربون في النظام الشمسي، حيث يصل سمكها إلى نحو 10 ملليمترات أو أكثر على "نصف الكرة الخلفي" للقمر.
وبالنظر إلى حقيقة أن نظام أورانوس يبعد عن الشمس بمتوسط 2.9 مليار كم، يتحول ثاني أكسيد الكربون عادة إلى غاز ويضيع في الفضاء، ولا يُتوقع أن يتجمد. ولذلك، فاجأ وجود ثاني أكسيد الكربون في أبرد مناطق أورانوس العلماء.
وأظهرت النتائج أيضا إشارات من أول أكسيد الكربون، والذي لا ينبغي أن يكون موجودا نظرا لدرجات الحرارة المتوسطة على القمر.
وما يزال من الممكن أن يكون التحلل الإشعاعي مسؤولا عن بعض الرواسب على الأقل، ولكن يُعتقد أن التجديد من المحيط تحت السطح هو المساهم الرئيسي. وقد تم دعم هذه الفرضية من خلال اكتشاف إشارات من معادن الكربونات، الأملاح التي لا يمكن أن تكون موجودة إلا بسبب التفاعل بين الصخور والماء.
وقد أظهرت التجارب المعملية أن القصف الإشعاعي للجليد المائي المختلط بمادة غنية بالكربون يمكن أن ينتج ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون. وبالتالي، يمكن للتحليل الإشعاعي أن يوفر مصدرا لإعادة التخزين ويفسر الوفرة الغنية لكلا الجزيئين على "نصف الكرة الخلفي" لـ"أرييل".
ويعتقد كارترايت أن إرسال مهمة إلى أورانوس يمكن أن تساعد في فهم أفضل لأصل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون على "أرييل"، حيث لم يصور مسبار الفضاء "فوياجر 2" سوى نحو 35% من سطحه.
المصدر: ساينس ألرت