آیا پلوتو اقیانوس‌های مایع زیرزمینی دارد؟

زوميت/ پلوتو سياره‌اي کوتوله در کمربند منجمد کويپر است؛ اما چگونه ممکن است با وجود فاصله‌ي زياد از خورشيد، اقيانوس‌هاي مايعي زير سطح يخي آن وجود داشته باشند؟ چند سال از پرواز تاريخي کاوشگر نيوهورايزنز برفراز پلوتو مي‌گذرد. بررسي‌هاي اين کاوشگر به درک عميق‌تر اين سياره کمک کرده‌اند. اطلاعات زيادي درباره‌ي پلوتو به‌دست آمده‌اند؛ اما بزرگ‌ترين شگفتي را مي‌توان نشانه‌هايي از وجود اقيانوس‌هاي مايع زير سطح يخي پلوتو دانست. پلوتو در فاصله‌ي ۵/۹ ميليارد کيلومتري از خورشيد و در محدوده‌ي منجمد کمربند کويپر قرار دارد. در گذشته، دانشمندان تصور مي‌کردند اين سياره‌ي کوتوله سياره‌اي کاملا منجمد باشد و وجود آب مايع روي آن در هاله‌اي از ابهام بود. حالا ستاره‌شناسان سناريو جديدي مطرح کرده‌اند: اگر پلوتو به‌سرعت تشکيل شده باشد، گرماي حاصل اين فرايند براي تشکيل اقيانوس‌هاي مايع زيرسطحي و دوام آن‌ها تا ميلياردها سال کافي است. فرانسيس نيمو، دانشمند علوم سياره‌اي و زمين از دانشگاه سانتاکروز کاليفرنيا، درباره‌ي اين موضوع مي‌گويد: دانشمندان مدت‌ها است به بررسي تکامل گرمايي پلوتو و وجود اقيانوس‌هاي مايع در سطح اين سياره‌ي کوتوله مشغول هستند. حالا با وجود تصاويري که کاوشگر نيوهورايزنز ناسا از سطح پلوتو دراختيارمان قرار داده است، مي‌توانيم پيش‌بيني‌هاي مدل‌هاي مختلف تکامل گرمايي را بررسي کنيم. پلوتو تقريبا ۴/۵ ميليارد سال پيش احتمالا با سرعت کم و از موادي سرد تشکيل شده است. طبق مدل جديد، مکانيزم‌هاي مختلفي بر آب مايع زيرزميني پلوتو تأثير مي‌گذارند که يکي از آن‌ها عناصر راديواکتيو در هسته‌ي پلوتو است. با اينکه مدل شروع سرد يکي از راه‌هاي احتمالي دوام آب مايع در کمربند کويپر است، با برخي قابليت‌هاي سطحي پلوتو در تضاد است که در مشاهدات نيوهورايزنز ثبت شده‌اند. کارور بيرسون، دانشمند سياره‌اي و زمين و مؤلف ارشد مقاله از دانشگاه سن‌ديگو، اعتقاد دارد: اگر پلوتو از ابتدا شروع سردي داشته و يخ‌‌ها از داخل ذوب شده باشند، پس منقبض مي‌شود و بايد شواهدي از فشردگي را روي سطح آن ببينيم؛ اما اگر شروع داغي داشته باشد و با انجماد اقيانوس‌ها منبسط شده باشد، بايد شاهد ويژگي‌هاي انبساطي روي سطح آن باشيم. افزون‌براين، شواهد زيادي از انبساط روي سطح پلوتو ديده مي‌شود؛ اما هنوز شواهد فشردگي کشف نشده‌اند؛ بنابراين، مشاهدات سازگاري بيشتري با مدل آغاز داغ و اقيانوس‌هاي مايع در پلوتو دارند. وجود خطوط انبساطي صرفا نشانه‌اي براي سناريو آغاز داغ نيستند. اگر پلوتو شروع داغي داشته باشد، به‌مدت يک‌ميليارد سال فرايند انبساط سريعي پشت‌سر گذاشته است و سپس، به‌مدت ۳/۵ ميليارد سال فرايند انبساط آهسته ادامه پيدا کرده است. در سناريو شروع سرد نيز، مرحله‌ي اول انقباضي و مرحله‌ي دوم انبساطي است؛ از‌اين‌رو براي محاسبه‌ي دقيق ماجرا، ويژگي‌هاي مرحله‌ي اوليه بايد بررسي شوند. تيم پژوهشگران هم با شناسايي مجموعه‌اي از رانش‌ها و گودال‌ها به مرحله‌ي اوليه‌ي انبساطي پي بردند. نيمو مي‌گويد: «محاسبه‌ي قديمي‌ترين ويژگي‌هاي سطحي پلوتو کار دشواري است؛ اما به‌نظر مي‌رسد مراحل اول و دوم هر دو انبساطي بوده‌اند.» گام بعد مدل‌سازي پلوتو از آغاز داغ است. يکي از منابع انرژي گرمايي پلوتو مي‌تواند فرايند تجمع موادي باشد که روي سطح آن فرود آمده‌اند. با فشرده‌شدن اين مواد، انرژي گرانشي به‌وجود آمد و سپس گرما منتشر شد؛ اما تفاوت اصلي را بايد در بازه‌ي زماني اين فرايندها جست‌وجو کرد. نيمو بيان مي‌کند: چگونگي متراکم‌شدن پلوتو براي پي‌بردن به تکامل گرمايي آن اهميت دارد. اگر پلوتو به‌آهستگي تشکيل شده باشد، مواد داغ سطح آن انرژي در فضا منتشر کرده‌اند؛ اما اگر به‌سرعت تشکيل شده باشد، گرما داخل آن حبس شده است. طبق مدل‌هاي قديمي کمربند کويپر، فرايند توليد سياره‌اي به‌اندازه‌ي پلوتو با قطر ۲،۳۷۶ کيلومتر، صدها ميليون سال به‌طول مي‌انجامد. اين فرايند بسيار آهسته و درنتيجه، پلوتو قبلا سرد بوده است؛ اما طبق پژوهش‌هاي جديد و مدلي چندمرحله‌‌ي، مرحله‌ي اول رشد خُرده‌سياره‌ها تا ۳۰۰ کيلومتر به‌آهستگي طي مي‌شود و مرحله‌ي دوم تجمع سريع رخ مي‌دهد. طبق اين سناريو، پلوتو تقريبا در مدت ۳۰ هزار سال شکل گرفته است. اين بازه‌ي زماني منطبق با مدل شروع داغ است؛ درنتيجه، مي‌توان گفت ديگر اجرام کمربند کويپر هم طبق مدل شروع داغ شکل گرفته‌اند و در ابتدا، اقيانوس‌هايي داشته‌اند. درپايان، پژوهشگران مقاله مي‌افزايند: تمايز مهم ما بين مدل‌هاي آغاز داغ و آغاز سرد اين است که مدل اول اسکلت سنگي نزديک به سطح دارد. اسکلت سنگي مشابه سياره‌ي کوتوله‌ي سرس مي‌تواند نشانه‌اي براي مدل داغ پلوتو باشد. به‌طور مشابه، شواهد گسترده‌اي مبني‌بر ويژگي‌هاي انقباضي مثل چروک‌ها به‌سختي منطبق با مدل داغ پلوتو هستند. پيش‌نياز اصلي هرکدام از آزمايش‌هاي اوليه ستون چينه‌شناسي پلوتو است و باتوجه‌به دهانه‌هاي برخوردي مي‌توان به پاسخ رسيد.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد

instagram.com/akharinkhabar