מתכוננים להגעת ניו הוריזונס לפלוטו: מחפשים עדויות לאוקיאנוס תת קרקעי בירח כארון; האבל יחפש עולמות נוספים מעבר לפלוטו

בכל מקרה, מדובר על תקופה בתחילת היווצרות מערכת השמש, בשל כוח הגיאות של פלוטו וכארון עד שמסלולם באיזור הקפוא התיצב

אם פני השטח של הירח של כארון, ירחו של פלוטו סדוקים, ניתוח של צורת הסדקים והרכבם יוכל לחשוף באם פנימו של הירח היה חם, אולי מספיק חם כדי לשמר אוקיאנוס תת קרקעי של מים נוזליים. כך עולה ממחקר חדש שנעשה במימון נאס”א.

בידיעה נפרדת מדווחת נאס”א כי לאחר שקילת היתרונות המדעיים, החליטה וועדת הקצאת הזמן הפועלת במינהלת טלסקופ החלל האבל להשתמש בטלסקופ החלל כדי לחפש אחר עצמים נוספים עבור משימת ניו הוריזונס, האמורה לטוס ליד מערכת פלוטו וירחיו ביולי 2015.
החיפוש המתוכנן ייעשה באמצעות מיקוד הטלסקופ באיזורים קטנים בשמים בחיפוש אחר עצמי חגורת קויפר Kuiper Belt object (KBO) כדי שהחללית תוכל לבקרם. חגורת קויפר היא שדה עצום של שברי חלל וגופי קרח שנשארו מתהליך יצירת מערכת השמש לפני כ-4.6 מיליארד שנה.

אבל גם לפני שתאתר כוכבי לכת ננסיים נוספים, יש לניו הוריזונס מספיק עבודה במערכת של פלוטו וירחיו. כוכב הלכת הננסי פלוטו הוא עולם מרוחק מאוד מהשמש, המקיף אותה במרחק גדול פי 29 מזה של כדור הארץ. עם פני שטח בטמפרטורה של מינוס 229 מעלות צלזיוס, סביבתו של פלוטו קרה מדי כדי לאפשר קיומם של מים נוזלים על פני השטח. הדבר נכון גם לגבי ירחיו של פלוטו.

ריחוקו וקוטנו של פלוטו מקשה על קיום תצפיות ואולם ביולי 2015 תגיע החללית ניו הוריזון לביקור ראשון של פלוטו וכארון ותספק את התצפיות המפורטות ביותר עד כה.

“המודל שלנו צופה צורות שונות של הסדקים על פני השטח של כארון בתלות בעובי שכבת הקרח, מבנהו הפנימי ובאיזו קלות התצורות משתנות, וכיצד המסלול האליפטי מאוד של פלוטו משפיע על כך” אמרה אלישה רודן ממרכז החלל גודארד של נאס”א במרילנד. “באמצעות השוואת התצפיות שתבצע החללית ניו הוריזונס על כארון עם מספר תחזיות, נוכל לראות איזה מודל מתאים יותר ולגלות האם לכארון יכל היה להיות אוקיאנוס תת קרקעי נוזלי בעבר.” רודן היא החוקרת הראשית במחקר שהתפרסם בכתב העת איקרוס.

כמה ירחים המקיפים את ענקי הגז במערכת השמש החיצונית מכוסים בסדקים המעידים על אוקיאנוס פנימי, לדוגמה הירח אירופה של צדק והירח השבתאי אנסלדוס.
כאשר אירופה ואנסלדוס נעים במסלוליהם, המאבק הכבידתי בין כוכב הלכת שכל אחד מהם מקיף לבין הירחים השכנים גורם לכך שמסלוליהם לא יהיו עגולים, אלא אליפטים, דבר שגורם לגאות מדי יום, המכופפת את פנים ומותחת את פני השטח. ההערכה היא שהחימום שבא כתוצאה מהגיאות האריך את חייהם של האוקיאנוסים התת קרקעיים בכך שהוא שומר על פנים הירח במצב חם. במקרה של כארון, הירח גדול יחסית לגודלו של כוכב הלכת אותו הוא מקיף – שמינית ממסתו של פלוטו, שיא במערכת השמש (במקום השני הצמד כדור הארץ והירח) ולכן ההערכה היא שהוא נוצר קרוב בהרבה לפלוטו לאחר פגיעה של גוף גדול העיפה חומרים מפני השטח של פלוטו. החומרים עלו למעלה שם הם קרסו בכוח כבידתם העצמית ויצרו את כארון וכמה ירחים קטנים.

בשלב הראשון גלי הגיאות היו כה כבדים על שני העולמות, כשהכבידה של שני הגופים גרמה לחומר שעל פני השטח של כל אחד מהם לנסות לעלות לכיוון הגוף השני, הדבר יצר חיכוך בחלק הפנימי של שניהם שהוביל לכך שהגיאות פיגרה במעט לעומת המיקום המסלולי. הפיגור הזה פעל כמו בלם על פלוטו, וגרם לסיבובו להאט בעוד הוא העביר את האנרגיה הסיבובית לכארון שהאיצה אותו הרחיקה אותו מפלוטו.

“בהתבסס על ההתפתחות המדויקת של מסלול כארון, בפרט אם הוא עבר שלב של אליפטיות גדולה, יתכן שהיה בו מספיק חום כתוצאה מפעילות הגיאות כדי לשמר מים במצב נוזלי מתחת לפני השטח של כארון למשך תקופה מסוימת” אמרה רודן. “מודל של המבנה הפנימי הכולל אוקיאנוס מרמז על כך שלא נדרש מסלול כה אליפטי כדי לגרום לסדקים על פניו כפי שאנו רואים באירופה.”

“מכיוון שכל כך קל לכוכב לכת להיסדק, אך אם נגיע לכארון ונראה שאין על פניו סדקים, הדבר מציב מגבלה כל כך ששיעור האליפטיות יכול היה לגרום להתחממות של פנימו” הוסיפה רודן. “המחקר נותן לנו הכנה תיאורטית לקראת הגעתה של ניו הוריזונס, מה לצפות ומה נוכל ללמוד מזה. פלוטו הוא גוף מרתק, וגם כארון הולך להיות כזה.” סיכמה.

לידיעה באתר נאס”א

• באותו הנושא באתר הידען:
• ניו הוריזונס זכתה לניתוח מוח בדרכה לפלוטו
• דיווח על שיגור ניו הוריזונס (2006)
• התגלה הירח החמישי של פלוטו (2012)
• פלוטו ירד בדרגה – מכוכב לכת לסוג חדש של עצם: כוכב לכת ננסי