JE, MWEZI WA ZOHALI ULITENGENEZWA KWA BARAFU YA TITAN?

Mfumo wa Zohali una mambo mawili ya ajabu. Iapetus, mmoja wa miezi yake mikubwa, una barafu nyingi isivyo kawaida: ukilinganisha na vitu vikubwa vya barafu vya Mfumo wa Jua wa nje — Quaoar, Pluto, Triton — una maji mengi zaidi sana kuliko mwamba. Quaoar ni mdogo kuliko Iapetus, lakini ni mzito zaidi sana kwa msongamano. Na Titan, mwezi mkubwa wa Zohali, hufuata obiti iliyonyooshwa zaidi kuliko ilivyotarajiwa (eksentrisiti ya 0.029 leo).

Titan huzunguka takriban kilomita milioni 1.2 kutoka Zohali; Iapetus, takriban milioni 3.6.

Mgongano mmoja, vitendawili viwili?

Ignacio Mosqueira wa Chuo Kikuu cha Jimbo la San José anajaribu wazo alilopendekeza pamoja na P. R. Estrada mwaka 2005: mgongano mkubwa kwenye Titan. Mgongano huo ungerusha barafu kutoka joho la nje la Titan hadi obiti za mbali kuzunguka Zohali, ambako ingeweza kukusanyika na kuwa Iapetus. Pigo hilohilo lingenyoosha obiti ya Titan.

Mazingira haya yanaazima kutoka kwa migongano ya “gonga-ukimbie”, ambayo tayari imetumika kueleza kiini cha chuma cha Zebaki kilicho kikubwa kupita kiasi: kiini cha mwamba cha kitu kinachogonga kinaendelea kuruka, huku barafu iliyong’olewa kutoka kwenye majoho ikibaki nyuma.

Uigaji unaonyesha nini

Utafiti unatumia uigaji wa migongano wa 3D (kwa msimbo wa Spheral wa Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Livermore), ukijumuisha mvuto wa Zohali, kisha kufuatilia vifusi kwa siku, miaka na hadi miaka 50. Vitu vyote viwili vina kiini cha mwamba na joho la barafu.

Mazingira ya 1 — kitu kinachogonga kutoka nje ya mfumo wa Zohali. Kitu chenye uzito wa sehemu ya kumi ya Titan kinagonga kwa mshazari kwa kasi ya km 10 kwa sekunde.

• Vifusi vyenye uzito wa takriban mara 3.5 ya Iapetus vinabaki vimefungwa na Zohali siku tano baadaye, asilimia 83 yake ikiwa barafu.
• Asilimia 95 ya barafu hiyo inatoka kwenye joho la Titan.
• Sampuli moja ya barafu inafuata obiti inayofika zaidi ya umbali wa Iapetus.
• Kiini cha mwamba cha kitu kinachogonga kinatoroka Zohali milele.
• Eksentrisiti ya obiti ya Titan inaruka hadi takriban 0.13.

Mazingira ya 2 — mwenzi aliyekuwa tayari akizunguka Zohali. Kitu chenye uzito wa robo ya Titan kinagonga kwa pembe ya 45° na kasi ya takriban km 3.7 kwa sekunde.

• Kinaachilia barafu yenye uzito wa mara 0.60 ya Iapetus.
• Kiini chake cha mwamba kinaruka kando ya Titan, kisha — katika mzunguko mmoja wa uigaji — kinarudi na kuigonga Titan miaka 6.9 baadaye. Baada ya kuungana, eksentrisiti ya Titan ingekuwa takriban 0.10.

Mipaka, kama alivyoieleza mwandishi

Huu ni uigaji wa “majaribio” wenye ubainifu mdogo — chembe takriban 27 tu kwa kila uzito wa Iapetus. Haubainishi ukubwa wa vipande na haujaonyeshwa kukutana (converge); tarehe za kurudi zinaathiriwa na mipangilio ya kihesabu.

Zaidi ya yote, Iapetus haifanyiki ndani ya uigaji. Barafu inaishia kwenye obiti zilizorefuka sana ambazo bado zinakatiza njia ya Titan. Ili kutulia kwenye obiti ya mviringo katika umbali wa Iapetus, ingehitaji asilimia 67 hadi 86 zaidi ya momentamu ya angula — kitu ambacho gesi iliyobaki au diski ya vifusi ingeweza kutoa kwa kupunguza kasi na kuzifanya obiti kuwa za mviringo. Hatua hiyo haijaigwa. Eksentrisiti ya sasa ya Titan pia iko chini kuliko thamani zilizoigwa, kwa hiyo upunguzaji wa baadaye ungehitajika pia.

Kinachosimama, kinachobaki kuonyeshwa

Hatua ya kwanza ya mazingira haya inasimama: mgongano unaweza kuzalisha hifadhi ya barafu yenye thamani ya uzito wa Iapetus kadhaa, nyingi ikiwa imeng’olewa kutoka Titan, huku ukinyoosha obiti ya Titan. Zilizobaki — kuiunda Iapetus na kuifanya obiti yake kuwa ya mviringo — bado zinahitaji kuthibitishwa. Mwandishi pia anapendekeza kwamba diski ya gesi iliyobaki ingeweza kueleza sifa nyingine za mfumo wa Zohali, kama miezi yake ya ndani ya barafu na pete; haya ni mawazo, si matokeo.