چرا شارون، بزرگ ترین ماه پلوتو یک قطب سرخ دارد؟

ویل گراندی، پژوهشگر همکار نیوهورایزنز از رصدخانه ی لووِلبه اسپیس دات کامگفت: «به نظر می رسد همه چیز جور در می آید.» گراندی همچنین ریاست گروه همنهش سطحی نیوهورایزنز را نیز بر عهده دارد.

با این وجود، گراندی هشدار می دهد که این هنوز یک پنداشت است و تصاویر تازه ای که از فضاپیما دریافت می شود می تواند آن را تایید یا رد کند.

جو تنُک پلوتو پیش از آن که نیوهورایزنز به این سیاره ی کوتولهبرسد، از روی زمین شناسایی شده بود، ولی هیچ نشانه ای از چنین چیزی روی شارون دیده نمی شد. پلوتو هم با آن که می تواند تا زمانی یک جَو داشته باشد، ولی گرانش کافی برای آن که مانع گریز آن بشود را ندارد. پلوتو و شارون [تقریبا] هم اندازه اند، چیزی که باعث شده بسیاری از دانشمندان آن ها را به عنوان یک سامانه ی سیاره ای دوتاییبشناسند.

با آزاد شدنِ آرامِ جو پلوتو، شارون احتمالا به اندازه ی کافی به آن نزدیک هست که در دوره ای کوتاه بتواند جو آزاد شده ی آن را به دام خود بیندازد. گرچه گازهای پلوتو به گونه ی یکسان و برابر روی شارون پخش شده و بر روی سطحش می بارد، ولی شاید مناطقی از آن در اثر نور خورشید گرم تر از آن شده باشند که به این مواد اجازه ی یخ زدن روی سطح را بدهند. با توجه به گرانش اندک شارون، جَوی که از پلوتو گریخته شاید از این ماه هم بگریزد. این مواد شاید تنها بتوانند در قطب زمستانی شارون که دور از خورشید است بمانند و یخ بزنند.

رندی گلَدستون، پژوهشگر همکار و رهبر گروه زمینه ی جو نیوهورایزنز (ATM) می گوید: «تنها در جایی که [شرایط] اوج زمستان است، جایی که مدت درازیست نور خورشید بر آن نتابیده.»

در این مناطق، که به نام "تله های سرد"شناخته می شوند، ذرات باردار می توانند بر رو سطح یخ زده و پوسته ایسرخ فام را پدید آورند. با گردش پلوتو و ماه هایش در مدارشان به گرد خورشید که ۲۴۸ سال زمینی به درازا می کشد، شارون می تواند مواد را از همدم خود کشیده و بر روی قطب زمستانی اش خشک کند.

به گفته ی گلدستون از بنیاد پژوهشی جنوب باختر، با توجه به نرخ کُند تراوش (نشت) جو پلوتو، برآوردهای سردستی‌ای که توسط گروه انجام شد نشان می دهد که این لکه ی سرخ شارون می توانسته در مدت حدود یک میلیون سال پدید آمده باشد.

با این حال وی تاکید کرد که این یک پنداشت قطعی نیست. نیوهورایزنز نشان داده که دهانه هایسطح شارون بسیار کمتر از پیش بینی هاست، این می تواند بدان معنا باشد که این سطح پیوسته دارد نوسازی می شود. در این صورت، بسامد نوسازی سطح شارون هم در این موضوع نقش خواهد داشت، یعنی اگر این فرآیند نوسازی -که ریشه اش هنوز برای دانشمندان ناشناخته است- در بازه های زمانی کوتاهی تکرار شود، شاید جوِ بیرون کشیده شده ی پلوتو زمان کافی برای یخ زدن روی قطب شارون نداشته باشد، یعنی پیش از آن که بتواند لایه ی سرخ قطبی را پدید آورد، سطح شارون دوباره دگرگون شده و همه ی ردپاهای این دادوستد را بزداید. 

گلدستون می گوید این انگاره که از آنِ گراندی است، چندی پیش مطرح شده بود ولی بررسی شواهد آن را همچنان بعید و نامحتمل نشان می داد. اوایل هفته ی گذشته، بیش از ۵۰ نفر از اعضای گروه نیوهورایزنز گرد هم آمدند تا درباره ی این پنداشت که گویا دارد اعتباری می یابد گفتگو کنند.

بر پایه ی یک نظریه ی دیگر، این سطح تیره ترشاید یک ویژگی زمین شناختی باشد، یک حوضه ی (فرورفتگی) بزرگ. گلدستون می گوید که هر دو نظریه می توانند درست باشند؛ موادی که از پلوتو می آیند، می توانند با گرد آمدن در فرورفتگی قطب شارون، یک پوسته ی سرخ پدید آورند.

وی می گوید: «چه بسا پلوتو اصلا نقشی در پیدایش این لکه نداشته باشد.»

هم گراندی و هم گلدستون ابراز امیدواری کردند که به زودی بتوانند به پاسخ برسند. نیوهورایزنز به هنگام گذشتن از درون سامانه ی پلوتو در روزهای پیرامون ۱۴ ژوییه، داده های بسیار فراوانی گرد آورده که دریافت همه ی آن ها بر روی زمین ۱۶ ماه به درازا خواهد کشید، زیرا نرخ تراگسیل داده های نیوهورایزنز از یک ارتباط شماره گیری اینترنت (دیال-آپ) هم کندتر است.

با این حال، دانشمندان در هفته ی گذشته یک راهنمایی کلیدی دریافت کردند. فضاپیمای نیوهورایزنز پس از گذشتن از کنار پلوتو، رویش را برگرداند تا عکسی از این سیاره ی کوتوله که داشت از برابر خورشید می گذشت بگیرد. هنگامی که پلوتو کاملا جلوی خورشید را گرفت، جو پیرامونش همانند حلقه ای روشن پدیدار شد. این حلقه که نور خورشید از لابلای آن می تابید به دانشمندان اجازه می دهد تا همنهش (ترکیب) آن را شناسایی کرده و کلفتی‌اش را اندازه بگیرند. نیوهورایزنز یک چنین نمایی را از شارون نیز گرفته که باید به زودی دریافت شود. [دیدید: * خیره کننده: تصویر پلوتو از سمت شب آن، جو پر از غبارش را می نمایاند]

پیش از آن که نیوهورایزنز به پلوتو برسد، دانشمندان چنین مشاهداتی را از روی زمین و با کمک یک ستاره ی دوردست انجام داده بودند. در این سنجش ها نشانه ی هیچ جَوی برای شارون دیده نشد، ولی نشان داد که اگر جَوی هم در کار باشد بیشینه ی فشار آن ۱ میکروبار خواهد بود.

به گفته ی گلدستون، مشاهدات انجام شده توسط نیوهورایزنز می تواند جَوی را برای شارون آشکار کند که تا ۱۰۰۰ بار کم نورتر از چیزی که روی زمین دیده می شود باشد. چنان چه گلدستون می گوید، اگر شارون دارای جَوی به تنُکی ۱ نانوبار باشد هم نیوهورایزنز می تواند آن را ثبت کند. (هر "بار"یا barتقریبا هم ارز فشار هوای زمین در سطح دریاست.) گلدستون امیدوارست که همه ی نتایج این فروپوشانش (اختفای) خورشید توسط شارون را تا پایان ماه سپتامبر ببیند.

سنجش دیگری توسط نیوهورایزنز انجام شده که داده هایش می تواند به رد یا اثبات نظریه ی "جَوی که به دام شارون افتاده و روی آن یخ زده"کمک کند: نرخ گریز جو پلوتو. گرچه این نرخ در گذشته برآورد شده بود، ولی نیوهورایزنز می تواند نرخ استوارتر و قطعی تری تعیین کند که به دانشمندان در شناخت بیشتر و مدل سازی بهتر کمک کند.

در پایان، دوربین شناسایی برد بلند نیوهورایزنز (لوری، LORRI) هم تصاویری برجسته‌نما (استریو) از شارون گرفته که به دانشمندان برای اندازه گیری فاصله تا سطح آن کمک خواهد کرد. دانشمندان با بهره از این سنجش ها می توانند فرازایا ارتفاع از سطح شارون را تعیین کنند- از جمله در ناحیه ی قطب شمالش که شاید حوضه ای در آن باشد.

همه ی این داده ها می توانند این را که شارون دارد ذرات جو گریخته ی پلوتو را گردآوری می کند نشان دهند- ولی شاید هم چیزی به کلی متفاوت آشکار شود. با این حال گلدستون و گراندی بر این پافشاری دارند که اندیشه ی "جو به دام افتاده ی یخ زده"هنوز هم آزمایش می شود. با دریافت هر چه بیشترِ داده های نیوهورایزنز که اکنون در آن سوی پلوتو به پیش می رود، و بررسی آن ها توسط دانشمندان، سرانجام پاسخی تایید شده به این پرسش داده خواهد شد.

واژه نامه:

منبع: Space.com