ناسا دی اکسید کربن را در سطح قمر پلوتو شارون شناسایی کرد: ScienceAlert

سیاره کوتوله پلوتو در قسمت بیرونی منظومه شمسی در فاصله 5.7 میلیارد کیلومتری خورشید قرار دارد. این کشور کوچکتر از استرالیا، دنیای یخی از کوه ها، یخچال ها و دهانه ها است که میانگین دمای آن 232- درجه سانتیگراد است.

پنج قمر به دور پلوتون می گردند – استیکس، نایکس، کربروس، هیدرا و شارون. از این میان، شارون بزرگترین است. برخلاف اکثر منظومه‌های سیاره‌ای دیگر، در یک «نظام دوتایی» با بدن مادرش وجود دارد، به این معنی که هر دو به دور نقطه‌ای در فضای بین این دو می‌چرخند.

رازهای زیادی هنوز پلوتون و قمرهایش را احاطه کرده است. اما در تحقیقات جدید منتشر شده در ارتباطات طبیعت امروز تیمی به سرپرستی سیلویا پروتوپاپا ستاره شناس از موسسه تحقیقاتی جنوب غربی در ایالات متحده اعلام کردند که دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن را در سطح شارون شناسایی کرده اند.

این یافته‌ها بر اساس داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، سرنخ‌های حیاتی درباره نحوه شکل‌گیری سیستم غیرسیاره‌ای/سیاره‌ای مورد علاقه ما ارائه می‌دهد.

شارون چیست؟

دانشمندان اولین بار در سال 1978 زمانی که مدار پلوتون را مطالعه می کردند، شارون را کشف کردند.

شارون به نوعی دوقلوی کوچکتر پلوتو است. قطر آن کمی بیش از 1200 کیلومتر است – تقریباً نصف اندازه پلوتو، که آن را به بزرگترین قمر شناخته شده در مقایسه با بدن مادرش در منظومه شمسی تبدیل می کند.

خود پلوتون در مقایسه با ماه ما در حال حاضر کوچک است، به طوری که پلوتو حدود دو سوم اندازه و یک ششم جرم ماه زمین است. جرم شارون حدود یک هشتم جرم پلوتون است.

شارون و پلوتون مدار غیرعادی دارند. همانطور که شارون به دور پلوتون می چرخد، پلوتون نیز حول یک نقطه مرکزی می چرخد. آنها تقریباً مانند یک سیاره کوتوله دوگانه عمل می کنند. این برخلاف ماه و زمین است که در آن ماه به دور ما می چرخد ​​و ما در واقع موقعیت خود را تغییر نمی دهیم.

این یکی از دلایلی است که پلوتو دیگر سیاره محسوب نمی شود و اکنون سیاره کوتوله نامیده می شود. مدار آن با شارون به این معنی است که پلوتو مدار خود را پاک نکرده یا به یک رئیس گرانشی تبدیل نشده است. این معیاری است که پلوتون در چک لیست سیاره ای شکست خورد.

ترکیب شارون

در سال 2015، نیوهورایزنز ناسا به اولین فضاپیمایی تبدیل شد که پلوتون و قمرهای آن را پس از یک سفر نه ساله از زمین از نزدیک کاوش کرد. او نشان داد که شارون از مواد شیمیایی مختلفی تشکیل شده است.

این ماه بسیار سرد و سرشار از یخ آب است. اما حاوی آمونیاک و طیف گسترده ای از ترکیبات کربنی نیز می باشد. همچنین تصور می‌شود که شارون دارای آتشفشان‌های منجمد است – مناطقی که به جای ماگما مانند آتشفشان‌های روی زمین، یخ فوران می‌کنند.

ترکیب شارون با ترکیب پلوتون و سایر اجرام فراتر از نپتون که تحت سلطه نیتروژن و یخ متان هستند متفاوت است.

کشف جدید دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن در شارون می تواند بینش ارزشمندی در مورد نحوه تعامل فرآیندهای مختلف در این اجرام فرا نپتونی ارائه دهد.

دی اکسید کربن همیشه یک مولکول کلیدی برای درک است – این مولکول چیزهای زیادی در مورد تاریخ یک شی به ما می گوید.

در مورد شارون، تصور می‌شود که دی‌اکسید کربن از سطح یخی می‌آید و توسط سیارک‌ها و اجرام دیگر که با ماه برخورد می‌کنند و دهانه‌هایی ایجاد می‌کنند که سطح زیرین تازه را آشکار می‌کنند، در معرض دید قرار گرفته است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب دوباره این کار را انجام می دهد

به لطف مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب، دانشمندان توانستند دی اکسید کربن را در شارون شناسایی کنند. این تلسکوپ فضایی که در سال 2021 به فضا پرتاب شد، دارای یک آینه بزرگ به عرض شش و نیم متر است که آن را بسیار قدرتمند و حساس کرده است.

می تواند در محدوده مادون قرمز “دید” – رنگ های نوری که چشمان ما و اکثر تلسکوپ های روی زمین قادر به تشخیص آن نیستند. نور مادون قرمز یک نوع نور کلیدی برای یافتن مولکول های مختلف موجود در اجرام دیگر است – از سیارات گرفته تا ستاره ها، کهکشان ها و غیره.

برای تشخیص این ترکیبات، تلسکوپ از تکنیکی به نام طیف سنجی استفاده می کند. رنگ های نور به رنگ های جداگانه تقسیم می شوند، مانند شکستن نور سفید به رنگین کمان. هر عنصر یا مولکول دارای امضای رنگی خاص خود است، مانند اثر انگشت.

این مشاهدات جدید از شارون نشانه هایی از دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن را به همراه سایر یخ های آب که قبلاً شناخته شده بودند نشان داد.

سرنخ های مهم از یک راز باستانی

شکل گیری شارون یک راز علمی است. یکی از تئوری های پیشرو این است که به روشی مشابه ماه ما شکل گرفته است. بر اساس این نظریه، حدود 4.5 میلیارد سال پیش، یک جسم بزرگ در کمربند کویپر – منطقه ای که پلوتون و شارون در آن زندگی می کنند – با پلوتون برخورد کرد و بخشی از آن جدا شد و به شارون تبدیل شد.

همچنین ممکن است پلوتون و شارون دو جرمی باشند که با هم برخورد کرده و سپس در مداری به دور یکدیگر باقی مانده اند.

درک ترکیب شارون به ما کمک می کند تا نحوه شکل گیری آن را درک کنیم. از این نظر، کشف دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن نشان دهنده یک گام مهم به جلو است. نکته مهم این است که این می تواند سرنخ هایی را نه تنها در مورد شارون، بلکه در مورد سایر اجرام نزدیک پلوتون نیز ارائه دهد.

بینش‌های بیشتر در مورد شارون به ما کمک می‌کند تا این بخش دوردست منظومه شمسی و جهان‌های عجیبی را که در آنجا زندگی می‌کنند، درک کنیم.

برد ای تاکر، اخترفیزیکدان/کیهان شناس، دانشگاه ملی استرالیا

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.