کشفیات کاوشگر نیو هورایزنز درباره پلوتو و قمرهایش

کاوش‌گر نیو هورایزنز (New Horizons) از طرف ناسا برای انجام تحقیقات فضایی جدید اعزام شده است. به تازگی تیم تحقیقاتی این کاوش‌گر، تصاویری با کیفیت و با جزئیات بالا به همراه اطلاعاتی تکمیلی در مورد سیاره‌ی آخر منظومه‌ی شمسی یعنی پلوتو ارسال کرده‌اند. این اطلاعات به صورت یک سند ۵ صفحه‌ای در مجله‌ی Science نیز چاپ شده است.

سن پلوتو و ساختار سطح آن

طبق اطلاعات به‌دست‌آمده، عمر پلوتو به حدود ۴ میلیارد سال می‌رسد و منطقه‌ی نرمی که در غرب منطقه‌ی قلبی‌شکل آن قرار دارد و با نام Sputnik Planum شناخته می‌شود، عمری حدود ۱۰ میلیون سال دارد. این منطقه بخشی از ناحیه‌ی معروف Tombaugh Regio است.

طبق گفته‌ی دانشمندان، دلیل نرم بودن این منطقه این است که سیاره‌ی پلوتو نیتروژن کمتری نسبت به آنچه پیش از این تصور می‌شد را در اتمسفر متساعد می‌کند. دلیل آن نیز سرد بودن ناحیه‌ی بالایی اتمسفر است. یافته‌های جدید نشان می‌دهد که دمای این ناحیه، به اندازه‌ی ۷۰ درجه‌ی فارنهایت سردتر از آن چیزی است که پیش از این تصور می‌شد.

اتمسفر پلوتو؛ سردتر و پیچیده‌تر از تصور قبلی

بر اساس داده‌های نیو هورایزنز، اتمسفر پلوتو برخلاف پیش‌بینی‌ها بسیار سردتر است. این سردی باعث می‌شود مولکول‌های نیتروژن انرژی کافی برای فرار از گرانش پلوتو را نداشته باشند. این یافته یک نتیجه مهم دارد: پلوتو برخلاف تصور قبلی، اتمسفرش را به سرعت از دست نمی‌دهد.

برای لایه‌ی غباری که بر روی سطح سیاره مشاهده می‌شود نیز دلیل علمی جدیدی کشف شد. طبق اسناد منتشر شده، این لایه می‌تواند متشکل از ذرات غباری باشد که به دلیل وزش بادهای زیاد در سطح سیاره و کوه‌های بی‌شمارش، در لایه‌ای از هوا محبوس شده‌اند.

کوه‌ها و یخ‌های عجیب پلوتو

تصاویر نیو هورایزنز نشان داد که پلوتو دارای کوه‌هایی از جنس یخ آب است که ارتفاع برخی از آن‌ها به ۳ تا ۴ کیلومتر می‌رسد. در دمای حدود ۲۳۰- درجه سانتی‌گراد، یخ آب مانند سنگ سخت و محکم است.

در مقابل، یخ نیتروژن و یخ متان نرم‌تر هستند و در سطح پلوتو مانند یخچال‌های طبیعی حرکت می‌کنند. این حرکت یخ‌ها باعث ایجاد الگوهای شبیه «سلول‌های همرفتی» در Sputnik Planum شده است.

قمرهای پلوتو؛ منشأ برخوردی

در کنار اسناد منتشر شده، اطلاعاتی نیز در مورد قمرهای سیاره پلوتو منتشر شده است. Charon که بزرگ‌ترین قمر پلوتو است، عمری تقریبا برابر با خود سیاره دارد.

هم‌چنین با مطالعه‌ی دیگر قمرها که با نام‌های Styx، Nix، Kerberos و Hydra شناخته می‌شوند، مشخص شد که این اجرام آسمانی از کمربند کوپر (Kuiper's Belt) وارد مدار این سیاره نشده‌اند و دلیل پیدایش آنها، برخورد و انفجاری است که خود سیاره‌ی پلوتو را ایجاد کرده است.

چرخش عجیب قمرهای کوچک

داده‌های نیو هورایزنز نشان داد که قمرهای کوچک پلوتو:

• به‌طور غیرعادی سریع می‌چرخند
• محور چرخش نامنظم و کج دارند
• سطح بسیار روشن و بازتابنده دارند
• از یخ آب ساخته شده‌اند

این ویژگی‌ها نشان می‌دهد که آن‌ها احتمالاً از تکه‌های یخی تشکیل شده‌اند که پس از برخورد عظیم اولیه، در مدار پلوتو جمع شده‌اند.

چرا این کشفیات مهم‌اند؟

مأموریت نیو هورایزنز برای اولین بار نشان داد که پلوتو:

• یک دنیای فعال و پویاست، نه یک جرم یخ‌زده و مرده
• اتمسفری پیچیده و چندلایه دارد
• سطح آن جوان‌تر از تصور قبلی است
• قمرهایش رفتارهای دینامیکی غیرمعمول دارند

این یافته‌ها نگاه دانشمندان به «سیارات کوتوله» را کاملاً تغییر داد و نشان داد که جهان‌های کوچک نیز می‌توانند بسیار پیچیده باشند.

مأموریت نیو هورایزنز دقیقاً چه کرد؟

مأموریت New Horizons در سال ۲۰۰۶ آغاز شد و پس از طی مسافتی حدود ۵ میلیارد کیلومتر، در ژوئیه ۲۰۱۵ از کنار پلوتو عبور کرد. این کاوشگر:

• به مدت ۹ سال در سفر بود
• با سرعت ۵۲ هزار کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کرد
• اولین تصاویر نزدیک از پلوتو را ثبت کرد
• ساختار سطح، اتمسفر و قمرهای پلوتو را با دقت بی‌سابقه بررسی کرد
• پس از پلوتو، به سمت اجرام کمربند کوپر ادامه مسیر داد

این مأموریت یکی از موفق‌ترین پروژه‌های ناسا در زمینه اکتشافات سیاره‌ای به شمار می‌رود.