عامل سرمای بسیار زیاد در سیاره پلوتو مشخص شد

سیاره کوتوله پلوتو، یک توده منجمد و بسیار عجیب بوده که دمای سطح آن بسیار پایین است. اکنون دانشمندان عامل سرمای بسیار زیاد در سیاره پلوتو را کشف کرده‌اند.

زمانی که در سال ۲۰۱۵، فضاپیمای افق‌ های نو (New Horizons) به سیاره کوتوله پلوتو رسید، ماهیت عجیبی را از آن آشکار ساخت: پلوتو یک توده منحمد است؛ پدیده‌ای که تا به امروز توضیح قابل قبولی برای آن وجود نداشت.

دانشمندان معتقدند که سیاره پلوتو یک اقیانوس زیر سطحی را در دل خود جای داده است. این سیاره، بدون هیچ دلیل واضح و روشنی، از خود اشعه ایکس منتشر می‌کند. زمانی که فضاپیمای افق‌های نو، دمای سیاره کوتوله را اندازه‌ گرفت، دانشمندان شوکه شدند! سیاره پلوتو جهانی بسیار سرد است؛ سردتر از آن چیزی که پیش‌بینی می‌شد.

ابزرهای زمین شناسی، دمای سیاره پلوتو را در حدود منفی ۱۷۳ درجه سانتی‌گراد پیش‌بینی کرده بودند. اما ماموریت فضاپیمای افق‌های نو نشان داد که دمای این توده یخی، چیزی در حدود منفی ۲۰۱ درجه سانتی‌گراد است. این یافته‌ها، پرسش‌های بسیاری را برای دانشمندان مطرح کرد که تا به امروز پاسخ روشنی برای آن‌ها وجود نداشت.

پلوتو باعث شد که تصور فعلی انسان از سردترین نقطه موجود بر روی زمین، با چالش پیچیده‌ای رو به رو شود. در سال ۲۰۱۳، محققان اعلام کردند که ماهواره آژانس فضایی ناسا، دمای بخشی از قطب جنوب را با مقدار منفی ۹۳.۲ درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری کرده است. در این دما، انسان فقط ۳ دقیقه دوام می‌آورد!

سیاره پلوتو یک جهان بسیار سرد است. این سیاره کوتوله در مدار بیرونی منظومه شمسی واقع شده و نزدیک به ۵.۹ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد. سیاره زمین، ۴۰ برابر نسبت به این فاصله به خورشید نزدیک‌تر است.

سیاره پلوتو جرم کم و گرانش ضعیفی دارد. این امر سبب می‌شود که این سیاره فاقد فشار قوی باشد و اتمسفر آن در فضا از دست برود. چی ژانگ (Xi Zhang) به عنوان دانشمند علوم سیاره‌ای در دانشگاه کالیفرنیا (University of California)، پیش‌بینی می‌کند که ویژگی‌های جوی این سیاره سبب شده که سرمای بسیار زیادی در آن حاکم باشد.

سیاره کوتوله پلوتو، آن‌چنان هم در فاصله دوری واقع نشده که تمامی عناصر شیمیایی آن از نور خورشید محروم باشند. محققان بر این باورند که اشعه ماورای بنفش خورشید، قادر است نیتروژن، متان و برخی دیگر از گازهای موجود در اتمسفر پلوتو را در هم شکسته و غباری از ذرات جامد را ایجاد کند. همانطور که در تصاویر ارسالی ماموریت‌ افق‌های نو مشاهده شد، ذرات بسیاری در اتمسفر پلوتو وجود دارند که ماهیت واقعی آن‌ها هنوز مشخص نیست.

دانشمندان اخیرا موفق به کشف یافته‌های جدیدی شده‌اند که عامل سرمای بسیار زیاد در سیاره پلوتو را توضیح می‌دهد. ذرات موجود در اتمسفر سیاره پلوتو به حدی غلیظ است که بخش اعظمی از تابش‌های خورشیدی را جذب می‌کند و شرایط پیچیده‌ای را برای اتمسفر این سیاره پدید می‌آورد.

هنوز جزئیات دقیقی از ترکیبات این توده عجیب مشخص نیست؛ اما دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که این مه غلیط در فاصله چند صد کیلومتری جو پلوتو شروع به شکل‌گیری کرده و زنجیره بزرگ‌تری را ایجاد می‌کند. ماموریت افق‌های نو، یک لایه ضخیم از این ذرات هیدروکربنی را کشف کردند که تولین (Tholin) نام داشته و قسمت‌هایی ازسطح سیاره پلوتو را به رنگ قرمز درآورده است.

نکته مهم اینکه ذرات مذکور، اندازه بسیار بزرگ‌تری نسبت به مولکول‌های گاز دارند. همین امر توانایی این ذرات برای افزایش یا کاهش دمای سیاره پلوتو را افزایش می‌دهد. دانشمندان با مدل‌سازی انتقال حرارت، عامل سرمای بسیار زیاد در سیاره پلوتو را مشخص کردند. این ذرات، قادرند انرژی خورشید را جذب کرده و مجددا آن را به فضا پرتاب کنند. این فرآیند، درست مشابه با سیستم تعریق در بدن انسان است که گرما را از بدن دور می‌کند.

فرضیه‌های قبلی، گازهای هیدروژن سیانید را به عنوان عامل سرمای بسیار زیاد در سیاره پلوتو معرفی می‌کرد. البته باید توجه داشت که بخار آب نیز می‌تواند در روند سرمای این سیاره نقش داشته باشد. ولی براسی رسیدن به چنین دمایی، مقادیر بسیار زیادی از بخار آب نیاز است که همین موضوع، این فرضیه را رد می‌کند.

رابرت وست (Robert West) به عنوان یکی از متخصصان آزمایشگاه پیشرانش جت در موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، عامل سرمای بسیار زیاد در سیاره پلوتو را یک پدیده قابل توجه توصیف کرد. مدل‌سازی دانشمندان نشان داد که سیاره پلوتو، سیگنال‌های گرمایشی را در طیف مادون قرمز منتشر می‌کند. فضاپیمای افق‌های نو، فاقد تجهیزات مربوطه برای اندازه‌گیری این مقادیر بود و همین امر سبب شد که عامل سرمای بسیار زیاد در سیاره پلوتو به شکلی ناشناخته باقی بماند.

دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که همزمان با فرا رسیدن زمان راه‌اندازی تلسکوپ جیمز وب در سال ۲۰۱۹، احتمالا پاسخ این سوالات به طور قطعی به دست خواهد آمد؛ زیرا تلسکوپ فضایی جیمز وب، بهترین تلسکوپ ساخته شده به دست انسان است و می‌تواند حرارت بازتابی از سیاره پلوتو به فضای اطراف را به طور دقیق مورد سنجش قرار دهد.