خطوط النمر (إنسيلادوس)

توجد أربعة منخفضات خطية شبه متوازية في المنطقة القطبية الجنوبية لقمر زحل إنسيلادوس ( المعروفة باسم خطوط النمر ). ^{[ 1 ] [ 2 ]} رُصدت هذه المنخفضات لأول مرة في 20 مايو 2005 بواسطة كاميرا نظام التصوير العلمي الفرعي (ISS) التابع للمركبة الفضائية كاسيني (رغم أنها رُصدت بشكل مائل خلال تحليق مبكر)، وتبرز هذه المعالم بشكل خاص في الصور منخفضة الدقة نظرًا لتباين سطوعها عن التضاريس المحيطة. ^{[ 3 ]} وتم الحصول على صور عالية الدقة بواسطة أجهزة كاسيني المختلفة خلال تحليق قريب من إنسيلادوس في 14 يوليو 2005. وكشفت هذه الصور أن خطوط النمر عبارة عن تلال منخفضة ذات صدع مركزي. ^{[ 2 ]} وأظهرت الملاحظات من جهاز مطياف الأشعة تحت الحمراء المركب (CIRS) أن خطوط النمر تتميز بارتفاع درجة حرارة سطحها، مما يشير إلى وجود نشاط بركاني جليدي حالي على إنسيلادوس يتركز حول خطوط النمر. ^{[ 4 ]}

يُعدّ اسم "خطوط النمر" مصطلحًا غير رسمي يُطلق على هذه المعالم الأربعة نظرًا لتباين لونها. وقد سُمّيت الأخاديد الإنسيلادية (الأخاديد والتلال شبه المتوازية)، مثل أخاديد سمرقند وحرران ، بأسماء مدن أو بلدان ورد ذكرها في ألف ليلة وليلة . وبناءً على ذلك، في نوفمبر 2006، أُطلقت على خطوط النمر الأسماء الرسمية التالية: أخاديد الإسكندرية، وأخاديد القاهرة، وأخاديد بغداد، وأخاديد دمشق (أما أخاديد الكافور فهي معلم أصغر يتفرع من أخاديد الإسكندرية). ^{[ 5 ]} وتُعدّ أخاديد بغداد ودمشق الأكثر نشاطًا، بينما تُعدّ أخاديد الإسكندرية الأقل نشاطًا.

كشفت صور التقطتها كاميرا محطة الفضاء الدولية على متن مركبة كاسيني أن خطوط النمر الأربعة عبارة عن سلسلة من المنخفضات الخطية شبه المتوازية، تحيط بها من كل جانب تلال منخفضة. ^{[ 2 ]} يبلغ طول كل منخفض من خطوط النمر 130 كيلومترًا في المتوسط ، وعرضه كيلومترين، وعمقه 500 متر . أما التلال المحيطة به، فيبلغ ارتفاعها 100 متر في المتوسط، وعرضها من 2 إلى 4 كيلومترات. ونظرًا لمظهرها وموقعها الجيولوجي ضمن منطقة مشوهة تكتونيًا بشدة، فمن المرجح أن تكون خطوط النمر عبارة عن كسور تكتونية. ^{[ 2 ]} ومع ذلك، فإن ارتباطها بالحرارة الداخلية وعمود كبير من بخار الماء يشير إلى أن خطوط النمر قد تكون ناتجة عن تشققات في غلاف إنسيلادوس الصخري . تفصل بين الخطوط مسافة 35 كيلومترًا تقريبًا. وتختلف نهايات كل خط من خطوط النمر في المظهر بين نصف الكرة المقابل لكوكب زحل ونصف الكرة المجاور له. في نصف الكرة المضاد لزحل، تنتهي الخطوط بانحناءات على شكل خطاف، بينما تتفرع أطراف ما تحت زحل بشكل متشعب. ^{[ 2 ]}

لم يُعثر تقريبًا على أي فوهات ناتجة عن اصطدامات على أو بالقرب من خطوط النمر، مما يشير إلى عمر سطحي حديث جدًا. وقد قُدِّر عمر السطح بناءً على عدّ الفوهات بـ 4-100 مليون سنة بافتراض تدفق فوهات مشابه لتدفق الفوهات على سطح القمر، وبـ 0.5-1 مليون سنة بافتراض تدفق فوهات ثابت. ^{[ 2 ]}

من الجوانب الأخرى التي تميز خطوط النمر عن باقي سطح إنسيلادوس تركيبها غير المألوف. يُغطى سطح إنسيلادوس بالكامل تقريبًا بطبقة من جليد الماء الناعم. أما التلال المحيطة بخطوط النمر، فغالبًا ما تكون مغطاة بجليد ماء خشن الحبيبات وبلوري. ^{[ 2 ] [ 6 ]} تظهر هذه المادة داكنة اللون في مرشح الأشعة تحت الحمراء 3 (IR3) لكاميرا كاسيني (طول الموجة المركزي 930 نانومترًا )، مما يُضفي على خطوط النمر مظهرًا داكنًا في الصور ذات المرشح الشفاف، ومظهرًا أزرق مخضرًا في الصور ذات الألوان الزائفة، والأشعة فوق البنفسجية القريبة، والأشعة تحت الحمراء القريبة. كما رصد جهاز مطياف رسم الخرائط المرئية والأشعة تحت الحمراء (VIMS) جليد ثاني أكسيد الكربون المحتجز ومواد عضوية بسيطة داخل خطوط النمر. ^{[ 6 ]} لم يتم رصد أي مواد عضوية بسيطة في أي مكان آخر على سطح إنسيلادوس.

يُسهم رصد جليد الماء البلوري على طول خطوط النمر في تحديد عمر هذه الظاهرة. يفقد جليد الماء البلوري بنيته البلورية تدريجيًا بعد تبريده وتعرضه لبيئة الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل. ويُعتقد أن هذا التحول إلى جليد ماء غير متبلور ذي حبيبات أدق يستغرق من بضعة عقود إلى ألف عام. ^{[ 7 ]}

كشفت رصدات مركبة كاسيني خلال تحليقها بالقرب من إنسيلادوس في 14 يوليو/تموز 2005 عن منطقة نشطة بركانياً على سطحه، تتمركز حول منطقة "خطوط النمر". وأظهر جهاز CIRS أن منطقة "خطوط النمر" بأكملها (جنوب خط عرض 70° جنوباً) أكثر دفئاً مما كان متوقعاً لو كانت المنطقة تُسخّن فقط بأشعة الشمس. ^{[ 4 ]} وكشفت رصدات ذات دقة أعلى أن أكثر المواد سخونة بالقرب من القطب الجنوبي لإنسيلادوس تقع داخل شقوق "خطوط النمر". وقد تم الحصول على درجات حرارة لونية تتراوح بين 113 و157 كلفن من بيانات CIRS، وهي أعلى بكثير من درجة الحرارة المتوقعة البالغة 68 كلفن لهذه المنطقة من إنسيلادوس.

تُظهر البيانات المُستقاة من محطة الفضاء الدولية، ومطياف الكتلة الأيونية والمحايدة (INMS)، ومحلل الغبار الكوني (CDA)، وأجهزة CIRS، أن عمودًا من بخار الماء والجليد، والميثان ، وثاني أكسيد الكربون ، والنيتروجين ينبعث من سلسلة من النفاثات الموجودة ضمن خطوط النمر. ^{[ 9 ] [ 10 ]} تشير كمية المواد داخل العمود إلى أنه مُتولّد من كتلة مائية سائلة قريبة من السطح. ^{[ 2 ]} تم تحديد أكثر من 100 ينبوع حار على سطح إنسيلادوس. ^{[ 8 ]}

وبدلاً من ذلك، يقترح كيفر وآخرون (2006) أن ينابيع إنسيلادوس الحارة تنشأ من هيدرات الكلاثرات ، حيث يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون والميثان والنيتروجين عند تعرضها لفراغ الفضاء من خلال الشقوق. ^{[ 11 ]}

أظهرت الدراسات أن أعمدة الدخان المنبعثة من قمر إنسيلادوس، الذي يبدو تركيبه الكيميائي مشابهًا للمذنبات، ^{[ 12 ] هي مصدر المادة الموجودة في الحلقة E. [ 13 ]} تُعدّ الحلقة E أوسع حلقات زحل وأبعدها (باستثناء حلقة فويب الرقيقة). وهي عبارة عن قرص واسع للغاية ولكنه منتشر ، يتكون من مواد جليدية أو غبارية مجهرية. تقع الحلقة E بين مداري ميمس وتيتان . ^{[ 14 ]}

تُظهر العديد من النماذج الرياضية أن هذه الحلقة غير مستقرة، ويتراوح عمرها بين 10,000 و1,000,000 سنة، ولذلك، يجب تجديد الجسيمات المكونة لها باستمرار. ^{[ 15 ]} يدور إنسيلادوس داخل هذه الحلقة، في منطقة تكون فيها الحلقة أضيق ما يكون ولكنها في أعلى كثافة لها، مما أثار الشكوك منذ ثمانينيات القرن الماضي بأن إنسيلادوس هو المصدر الرئيسي للجسيمات في الحلقة E. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} وقد تأكدت هذه الفرضية من خلال أول تحليقين قريبين لمركبة كاسيني في عام 2005. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

منظر جانبي لمدار إنسيلادوس، يوضح موقع إنسيلادوس بالنسبة لحلقة E لكوكب زحل

• 
  إنسيلادوس يدور داخل  الحلقة E لكوكب زحل
• 
  خيوط ينبوع إنسيلادوس - مقارنة بين الصور ("أ"؛ "ج") مع عمليات المحاكاة الحاسوبية
• 
  منطقة القطب الجنوبي في إنسيلادوس - مواقع معظم الينابيع الحارة النشطة المنتجة للخيوط

• نوافير إنسيلادوس  – قمر زحل في موقع كوزميك سيكرتس