کشف راز ساختار های چند ضلعی مرموز پلوتون - وبلاگ دانشگاه

به گزارش وبلاگ دانشگاه، در بخشی از سیاره پلوتون با نام Sputnik Planitia، ساختار های چند ضلعی مرموزی از یخ وجود دارند که برای سالیان دراز توجه دانشمندان را به خود جلب نموده است، اما این راز اکنون به وسیله دانشمندان ستاره شناس کشف شده است.

منظومه شمسی ما هنوز پر از رمز و راز هایی است که ما از کشف آن ها عاجز هستیم. یکی از این رازها، ساختار های چند ضلعی مرموزی از یخ در بخشی از سیاره پلوتون با نام Sputnik Planitia که تا همین اواخر نامعین بود که چه فرآیندی سبب تشکیل آن ها شده است، اما این راز اکنون به وسیله دانشمندان دانشگاه اکستر انگلستان کشف شده است.

به گزارش فرارو به نقل از sci-news؛ پلوتون یا پلوتو، سیاره کوتوله کمربند کویپر در منظومه خورشیدی است که در هنگام کشف آن در سال 1930 تا 24 اوت 2006 نهمین سیاره منظومه شمسی به حساب آمده بود؛ اما اکنون بنا بر تعریف تازه اتحادیه بین المللی اخترشناسی از سیاره، پلوتون یک سیاره کوتوله محسوب می گردد.

سیاره پلوتون ساختاری از سنگ و یخ دارد و کره ای کوچک است که یک سوم ماه جرم دارد، با این حال این سیاره بزرگ ترین جسم فضایی در منظومه شمسی است که تا پیش از گذر کاوشگر فضایی نیوهورایزنز از کنار آن در 14 ژوئیه 2015، هیچ یک از مأموریت های فضایی از سوی زمین به آن نرسیده بودند.

سیاره پلوتون جدای از شگفتی های متعدد خود، منطقه ای به نام Tombaugh Regio در شمال خط استوا دارد که منطقه دیگری بنام Sputnik Planitia را در خود جای داده که ساختار های چند ضلعی مرموزی از یخ دارد.

این ساختار های مرموز قبلا در جای جای این سیاره مشاهده شده بود، اما در تابستان 2015، پرواز اکتشافی فضاپیمای نیوهورایزنز ناسا نشان داد که تومباگ ریجیو، دارای بیشترین ساختار ها از این نظر است. منطقه Sputnik Planitia با وسعت 1000 کیلومتر (621 مایل)، در بخش غربی Tombaugh Regio قرار گرفته که معین شد منبع اصلی یخ نیتروژن درگیر در چرخه های آب و هوایی این سیاره است.

در این میان، دکتر آدرین موریسون از دانشگاه اکستر و همکارانش به آنالیز این ساختار ها پرداخته و انتها پیروز شدند بفهمند که چگونه اشکال وسیع یخی در Sputnik Planitia، که یک حوضه پر از یخ نیتروژن در سیاره کوتوله پلوتون است، شکل گرفته.

محققان می گویند: تصعید یخ یک فرآیند ژئومورفیک رایج در سطح سیارات جامد است: برای مثال، تصعید یخ کربنی، فرورفتگی های شگفت انگیزی بر روی کلاهک قطب جنوب مریخ ایجاد می نماید. روی زمین نیز، توبه های مشاهده شده در بیابان های مرتفع به تصعید برف نسبت داده می گردد. در خارج از منظومه شمسی نیز این پدیده قابل مشاهده است و برای مثال ساختار های موجود در سیاره پلوتون، به وسیله همین فرآیند تصعید ایجاد شده اند.

دانشمندان در این خصوص، با توجه به ماهیت خاص جو ضعیف پلوتون، نیتروژن را به عنوان عنصر کلیدی این فرآیند در نظر گرفته اند. سطح یخ ویژگی های چندضلعی قابل توجهی را در پلوتون نشان می دهد که به وسیله جابجایی حرارتی در یخ نیتروژن ایجاد شده و به طور مداوم سطح یخ را سازماندهی و تنو می نماید.

با این حال، سؤالاتی وجود داشت که چگونه این فرآیند ممکن است رخ دهد. در مطالعه نو، دکتر موریسون و همکارانش از تکنیک های مدل سازی پیچیده استفاده کردند تا نشان دهند که اشکال یخی Sputnik Planitia از تصعید یخ تشکیل می شوند؛ پدیده ای که در آن یخ جامد می تواند بدون عبور از حالت مایع به گاز تبدیل گردد.

به گفته این تیم، تصعید یخ نیتروژن، همرفتی را در لایه یخی Sputnik Planitia با خنک کردن سطح آن ایجاد می نماید. این گزارش می افزاید؛ ما مجموعه ای از شبیه سازی های عددی انجام دادیم که نشان داد خنک سازی حاصل از تصعید می تواند همرفت را به گونه ای تأمین کند که با داده های متعددی که از کاوشگر فضایی نیوهورایزنز می آید، از جمله مقدار چند ضلعی ها، دامنه توپوگرافی و سرعت های سطحی سازگار است. بعلاوه مقیاس زمانی پیشبینی می نماید که مدل های اقلیمی تصعید اسپوتنیک پلانیتیا، از حدود 1 تا 2 میلیون سال پیش شروع شده است.

این مطالعه که در مجله Nature منتشر شده علاوه بر این نشان می دهد که چنین پویایی یک لایه جامد با نیروی آب و هوا می تواند در سطح اجرام سیاره ای دیگر مانند تریتون (یکی از قمر های نپتون) یا اریس و ماک میک (از کمربند کویپر) نیز رخ دهد.

ترجمه: مصطفی جرفی