פלוטו – ממצאים נוספים

ממצאים חדשים מחקר כוכב הלכת הננסי והמרוחק פלוטו

צילום של פלוטו מניו הורייזונס ובו ניתן להבחין באטמוספירה של פלוטו. מקור: נאס"א.
צילום של פלוטו מניו הורייזונס ובו ניתן להבחין באטמוספירה של פלוטו. מקור: נאס"א.

פליטת קרני x  

השילוב בין המדידות של New Horizons וטלסקופ החלל צ'נדרה הביא לגילוי חדש ומפתיע. התברר שפלוטו פולט קרני x. קרינה מסוג זה נוצרת כאשר רוח השמש נעה לתוך אטומים ניטרליים או לתוך שדות מגנטיים הנפלטים מכוכבי לכת ומשביטים.

סביבתו של פלוטו לא יכולה לשמש כמוליכה (conductive) להפקת קרינה זו ולפלוטו עצמו אין שדה מגנטי. האטמוספירה שלו דקה מדי ומאבדת חומר בקצב איטי מהצפוי. מהיכן אם כן באה קרינת ה-x?

במדידות שנעשו על ידי טלסקופ החלל צ'נדרה ב-2014  וב-2015 נספרו רק 7 פוטונים שנעו מפלוטו במשך שני ימי תצפית(1). הועלו מספר אפשרויות להסברת התופעה. התברר שלאינטראקציה של פלוטו עם רוח השמש יש דפוס אנרגטי שונה מהצפוי. יכול להיות שלפלוטו זנב גזי ארוך ורחב יותר ממה שנצפה על ידי החללית, מה שיוצר שטח מגע פוטנציאלי רחב יותר עם רוח השמש. אפשרות אחרת היא ששדות מגנטיים בין פלנטריים ממקדים יותר חלקיקים מרוח השמש במרחב שמסביב לפלוטו (2).

אטמוספירה

האובך שבאטמוספירה של פלוטו, בצילום של ניו הורייזונס. מקור: נאס"א.
האובך שבאטמוספירה של פלוטו, בצילום של ניו הורייזונס. מקור: נאס"א.

במשך שנים אסטרונומים תהו מדוע הטמפרטורה של פלוטו, 203 מעלות מתחת לאפס, נמוכה ב-30 מעלות ממה שהראו התחזיות. התברר שזה קשור לערפל העשוי מחלקיקי הידרו קרבונטים שהם תוצר של הישברות גזים כמו מתאן וחנקן באטמוספירה העליונה.

בצילומים שנעשו על ידי New Horizons ניתן לראות שכבות רבות של ערפל באטמוספירה. מקורן בריאקציות כימיות באטמסופירה העליונה, מקום בו קרינה אולטרה סגולה מהשמש מייננת חנקן ומתאן. מתחוללת ביניהם ריאקציה היוצרת חלקיקי הידרו קרבונטים בקוטר של ננומטרים הנעים כלפי מטה. בדרכם לעבר הקרקע הם נדבקים אחד לשני ויוצרים צברים ההולכים וגדלים עד הגעתם לקרקע ונדבקים אליה. מנגנון הקירור כולל גם ספיגת חום על ידי חלקיקי הערפל. אז הם פולטים חזרה קרינה אינפרה אדומה לחלל ומקררים את האטמוספירה. התוצאה היא שהטמפרטורה היא בין 203 מעלות צלזיוס מתחת לאפס במקום 174 מעלות צלזיוס מתחת לאפס (3).

חנקן וגזים אחרים

פלוטו בתצלום עם צבע מלאכותי שנועד להדגיש הבדלים בפני השטח שלו, בצילום של ניו הורייזונב ב-14 ביולי 2015. מקור: נאס"א.
פלוטו בתצלום עם צבע מלאכותי שנועד להדגיש הבדלים בפני השטח שלו, בצילום של ניו הורייזונס ב-14 ביולי 2015. מקור: נאס"א.

כפי שהתברר על פני הקרקע של פלוטו מצויים סוגים שונים של קרחונים. הנפוץ ביותר הוא גם הנדיף (volatile) ביותר החנקן. החנקן עובר למצב של גז, בטמפרטורה של 235 מעלות מתחת לאפס, בדרך של סובלימציה הוא יוצר את האטמוספירה הנמצאת באיזה שהוא איזון עם מאגר קרח החנקן שעל הקרקע ב- Sputnik Planum. קרחונים אחרים הם  מתאן המצוי בחצי הכדור הצפוני כולו חוץ מאזור קו המשווה וקרח ה-CO המצוי בכמויות קטנות רק  – Sputnik Planum. על פי מודל שהוצע בתחתיתו של אגן זה, הלחץ האטמוספרי עולה והטמפרטורה של הכפור  גבוהה יותר מאשר מחוץ לאגן, מה שמאפשר לקרח  החנקן להתעבות ( condense ) לקרח. סימולציות הראו שהחנקן באופן בלתי נמנע, מצטבר באגן ויוצר את מאגר החנקן הקבוע שנצפה על ידי החללית.. על פי מודל  זה אין שום צורך במאגר פנימי של חנקן  להסברתו   של קרח באגן זה כפי שהוצע בתקרים קודמים (4).

ב-Sputnik Planum הטמפרטורות ואור השמש ביחד יוצרים סביבה בה החנקן הוא דומיננטי בחצי הכדור הצפוני בקווי הרוחב הגבוהים.  מעבר לקו רוחב 55 מעלות, נראה שאור השמש הקיצי הסיר את רוב החנקן מהקרקע והשאיר מישורים רחבים של קרח מתאן בקוטב הצפוני. השפעתו של אגן Sputnik Planum מגיעה למקומות הגבוהים ביותר באטמוספירה. הגזים הנדיפים באטמוספירה נעים כלפי מעלה והריאקציות הפוטו כימיות יוצרים תרכובת פחמן וחנקן חדשות. אלה יוצרות שכבת אובך המגיעה עד לגובה של יותר מ- 200 ק"מ מהקרקע יותר גבוה ממה שחשבו מכיון שהטמפרטורות בגבהים אלה חמות מדי מכדי לאפשר להתעבות. במקום זאת גשם של אבק הבא מהחלל יכול לשמש  כגלעינים שמסביבם חלקיקי הערפל מצטברים כגושים, הם גדלים וגדלים מקבלים צורה כדורית ולבסוף מגיעים לקרקע ומכסים אותה עד שמתחילה התחממות ושוב מורמים (5). זהו תהליך המזכיר את מחזור המים בעוולמנו.

עננים

חלק מחוקרי התצלומים ציינו כי הבחינו ב– 7 תצורות בהירות שיכולות להיות עננים. אם אכן זה כך המשמעות היא שהאקלים של פלוטו הרבה יותר מורכב ממה שחשבו עד כה. כל התצורות האלה מצויות בגובה נמוך  מהקרקע ובעלות אורך דומה, קילומטרים ספורים עד עשרות קילומטרים כל אחת. כולן מצויות ב- terminator, אזור ההפרדה בין אזור היום לאזור הלילה. על פי אחד המודלים שהוצאו הן מכילות אציטילאן, אתאן וציאניד מימני (6).

מקורות

  1. Christopher Crockett ,X rays mystery shrouds Pluto, 7.11.2016
  2. NASA mystery :Scientists baffled by Pluto's intense x  ray emissions. No natural means for emitting them, 18.9.2016
  3. Pluto's hydrocarbon haze helps keep dwarf planet cooler than expected
  4. Shedding light on Pluto's glaciers, 21.9.2016
  5.  Alexandra Witze, Icy heart could be key to Pluto's strange geology, 21.10.2016
  6. Charles O. choi, "Clouds on Pluto? Dwarf planet's weather gets weirder" 19.10.2016

ראו עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

  1. מוזר מאוד שגם אצל פלוטו הרחוק מאוד מן השמש, בטמפרטורה הנמוכה מאוד שלו, ניתן לדבר על מזג אוויר פעיל של רוחות עננים אובך וגשמים (של תירכובות חנקן ופחמן).
    תודה לחיים מזר על מאמר מעניין!
    יהודה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן