قمر پلوتون دارای قطب شمال قرمز مرموز است و ما در نهایت می‌دانیم چرا
قمر پلوتون دارای قطب شمال قرمز مرموز است و ما در نهایت می‌دانیم چرا
شریک زندگی پلوتون، شارون، یک کلاه قرمز خلع سلاح دارد. از زمانی که نیوهورایزنز تصویر ماه قطب شمال زنگ‌زده در پرواز خود در سال ۲۰۱۵، دانشمندان در مورد فرآیندهای سیاره‌ای که مسئول به جا گذاشتن چنین نقطه عطفی جسورانه هستند، فکر کرده‌اند.
دانشمندان در ابتدا مشکوک بودند لکه آهنی رنگ (ملقب به موردور ماکولا) متان بود که از سطح پلوتون گرفته شده بود، رنگ قرمز آن حاصل پخت آهسته در نور فرابنفش خورشید بود. این یک ایده تمیز بود که فقط التماس می‌کردم آزمایش شود.
اکنون ترکیبی از مدلسازی و آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داده است که این فرضیات اولیه با کمی تغییر چندان دور از انتظار نبوده‌اند. این تحقیق جزئیات شگفت‌انگیز جدیدی را به درک ما از درگیری صمیمی پلوتون و شارون اضافه می‌کند و نشان می‌دهد که چیزهای بیشتری وجود دارد. رنگ آمیزی ماه از آنچه که در ابتدا به چشم می خورد.
کاوشگر فضایی بین سیاره ای ناسا که در سال ۲۰۰۶ به فضا پرتاب شد، نمای بی سابقه ای از منظومه سیاره ای کوتوله پلوتو و شارون را در فاصله ای از فاصله ۲۰۰ متری در اختیار محققان قرار داد. بیش از ۵ میلیارد کیلومتر (۳.۱ میلیارد مایل) از خورشید فاصله دارد.
“قبل از نیوهورایزنز، بهترین تصاویر هابل از پلوتون تنها یک حباب فازی از نور منعکس شده را نشان می داد.” می گوید رندی گلادستون، دانشمند سیاره ای از موسسه تحقیقات جنوب غربی (SwRI) در ایالات متحده.
“علاوه بر تمام ویژگی‌های شگفت‌انگیز کشف‌شده در سطح پلوتو، پرواز یک ویژگی غیرمعمول را در شارون نشان داد؛ یک کلاه قرمز شگفت‌انگیز که در مرکز آن قرار داشت. قطب rth.”
قرمز ممکن است رنگ غیرعادی برای دیدن در جهان های غنی از آهن مانند جهان ما یا مریخ برای این موضوع. اما در تمام حومه‌های یخ‌زده منظومه شمسی، رنگ قرمز به احتمال زیاد نشان‌دهنده وجود گروه متنوعی از قیر مانند است ترکیباتی به نام تولین.
اگر کمک کرد، فقط کلمه تولین را با “gunk” جایگزین کنید. آشفتگی قرمز مایل به قهوه‌ای مواد شیمیایی مانند باقیمانده‌ای است که در فر باقی می‌ماند، اگر اجاق از نور ماوراء بنفش برای پختن براونی‌های ساخته شده از گازهای ساده مانند دی اکسید کربن یا آمونیاک استفاده می‌کرد.
در پلوتون، متان احتمالاً وجود دارد. محل شروع برای تبدیل شدن به تولین، این هیدروکربن‌های کوچک به سادگی باید یک نور خیلی خاص از UV را جذب کنند که توسط چرخش در مدار فیلتر شده است. ابرهای هیدروژنی، به نام Lyman-alpha.
درخشش گلگون پلوتون برای دهه‌ها موضوع مطالعه بوده است. نیوهورایزنز به سادگی الگوی دقیق تولین ها را بر روی سطح آن با وضوح بالا فاش کرد. پیدا کردن رنگ زنگ زده با این حال، پرتاب کردن روی کلاهک همراهش شگفت‌انگیز بود.
پیش‌بینی می‌شد که متان ریخته شده از پلوتون می‌تواند به سمت قمر در حال چرخش آن حرکت کند. اما زمان دقیق مورد نیاز برای ته نشین شدن و یخ زدن گاز در چنین لکه‌ای متمایز و متمایز همیشه یک نقطه گیر بود.
بخشی از مشکل، رقابت بین گرانش ضعیف شارون و گرانش ضعیف است. نور سرد خورشید دوردست که سطح آن را گرم می کرد. هر چند کم نور بود، طلوع بهار می تواند برای ذوب شدن یخبندان متان کافی باشد و دوباره آن را از سطح بیرون کند.
محققان SwRI برای تعیین اینکه واقعا چه اتفاقی می افتد، حرکت دید اره ای عمدتاً را مدلسازی کردند. سیستم سیاره کج شده آنها دریافتند که راز لکه گیری ممکن است ماهیت انفجاری ورود بهار باشد.
گرمایش نسبتاً ناگهانی قطب شمال طی چندین سال اتفاق می افتد – یک پلک زدن صرف در مدار ۲۴۸ ساله ماه. مربوط به خورشید، خورشیدی. در طول این مدت کوتاه، یخبندان متان به ضخامت تنها ده‌ها میکرون در یک قطب تبخیر می‌شود و در قطب دیگر شروع به یخ زدن می‌کند.
متاسفانه، مدلسازی نشان داد که این حرکت سریع بسیار سریع خواهد بود. زیرا بسیاری از متان منجمد مقادیر کافی لیمان آلفا را برای تبدیل شدن به تولین جذب می‌کنند.
اما اتان – پسرعموی هیدروکربنی کمی طولانی‌تر متان – داستان کاملاً دیگری خواهد بود.
” اتان نسبت به متان فرار کمتری دارد و مدت‌ها پس از طلوع خورشید در بهار در سطح شارون منجمد می‌ماند،” می گوید سیاره شناس، اوجوال راوت، نویسنده اصلی دومین مطالعه که مدلسازی شده است تغییرات در چگالی متان در حال تبخیر و انجماد.
“قرار گرفتن در معرض باد خورشیدی ممکن است اتان را به رسوبات سطحی مایل به قرمز پایدار تبدیل کند که به کلاهک قرمز شارون کمک می کند.”
همراه با نتایج آزمایش‌های آزمایشگاهی، مطالعه راوت و تیمش نشان داد که روشی امکان‌پذیر برای تبدیل متان به اتان در قطب‌ها وجود دارد.
فقط یک مشکل وجود داشت. تشعشعات Lyman-alpha اتان را به لجن مایل به قرمز تبدیل نمی کند.
این امر وجود هیدروکربن را رد نمی کند. ذرات باردار که در مدت زمان طولانی‌تری از خورشید می‌آیند همچنان می‌توانند زنجیره‌های فزاینده‌ای از هیدروکربن‌ها تولید کنند که به شارون درپوش قرمز مشخصه‌اش می‌دهد.
“ما فکر می‌کنیم تابش یونیزان از باد خورشیدی، لیمان آلفا پخته شده را تجزیه می‌کند. یخبندان قطبی برای سنتز مواد پیچیده‌تر و قرمزتر که مسئول آلبدوی منحصربه‌فرد در این قمر مرموز هستند، می‌گوید راوت.
آزمایش‌ها و مدل‌سازی‌های آزمایشگاهی بیشتر می‌تواند به استحکام این فرضیه کمک کند که لکه سرخ شارون بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که تا به حال متوجه شده بودیم.
این تحقیق در Science و نامه های تحقیقات ژئوفیزیک.
نظرات کاربران