רוחות ואוקיאנוס תת קרקעי – ממצאים נוספים מפלוטו

מדענים ברחבי העולם ממשיכים לנתח את הנתונים ששידרה החללית ניו הוריזונס, כאשר חלפה ליד פלוטו וירחו כארון בשנת 2015

רוחות על פלוטו

אחת התצורות הבולטות על פני השטח של פלוטו היא תצורת הלב Tombaugh Regio על שמו של האסטרונום שגילה כוכב לכת זה. זהו למעשה קרחון ענק שעשוי כולו מקרח חנקן. התברר שקרחון זה משפיע על הצירקולציות של האטמוספירה. ממדידותיה של חללית ה – New Horizons התברר שבמהלך היום, שכבה דקה של קרח באזור זה מתחממת ומתאדה. בלילה, אדים אלה מתעבים ( condense ) ונוצר שוב קרח חנקן. זאת למעשה פעולה מחזורית. כל מחזור כזה דומה לפעימת לב המזרימה רוחות חנקן מסביב לפלוטו. תנועה מחזורית זו דוחפת את האטמוספירה לבצע תנועה הפוכה בכיוונה הפוך לתנועתו של פלוטו סביב עצמו. כאשר האוויר מכה בקרקע הוא מעביר חום, גרגרי קרח וחלקיקי אובך היוצרים מכות של רוח רחבות לאורך אזורים צפוניים וצפוניים מערביים.

רוב קרח החנקן של פלוטו מרוכז בתצורת הלב . האונה השמאלית של האונה אורכה יותר מ – 1000 ק”מ והיא ממוקמת באגן שעומקו 3 ק”מ ושמו Sputnik Planitia . באונה הימנית של התצורה מצויות הרמות של קרחוני החנקן.
תוך שימוש במודל ממוחשב לבדיקת הצירקולציה של האוויר והשפעתה על פני השטח. התברר שרוחות המצויות 4 ק”מ מעל הקרקע נושבות בכיוון מערב (הפוך לתנועת פלוטו סביב עצמו). כאשר החנקן בתצורת הלב מתאדה בחלק הצפוני שלו והופך לקרח בדרום. התנועה שלו מביאה לנשיבת רוחות בכיוון מערב. תופעה זו לא נצפתה בשום מקום אחר במערכת השמש למעט אולי בטריטון ירחו של נפטון. במודל זה נמצא גם זרם חזק של אוויר סמוך לקרקע לאורך הגבול המערבי של Sputnik Planitia . זרימת האוויר דומה לדפוסי תנועת אוויר על כדור הארץ כמו ב – Kuroshio לאורך הצד המזרחי של אסיה. התעבות החנקן באטמוספירה, מניעה דפוס רוח זה. הסלעים הגדולים באזור זה לוכדים את האוויר הקר בתוך האגן . הוא מתחיל לנוע בצירקולציה והוא נעשה חזק חזק יותר כאשר הוא עובר באזור המערבי. חשיבותו של אזור Sputnik Planitia כנראה כמו השפעת האוקיינוס על אקלים כדור הארץ (1).

אוקיינוס תת קרקעי

לאחר שתצלומיה של ה – New Horizons הגיעו לכדור הארץ השוו אותם עם מודלים שונים שניסו לתת תחזיות שונות לגבי התפתחויות חומניות ( thermal ) באשר לפנימו של פלוטו. מים כפי שידוע תופשים נפח גדול יותר כאשר הם קופאים והופכים לקרח והם תופשים נפח קטן יותר כאשר הם מפשירים והופכים לנוזל. מבחינת התפתחותו של פלוטו לכול אחד ממצבים אלה משמעויות שונות מבחינת הטקטוניקה, המאפיינים של פני השטח של פלוטו ופנימו.

באם פלוטו החל ככוכב לכת קר והקרח בתוכו הפשיר, כוכב הלכת היה מתכווץ ואפשר היה להבחין במאפייני דחיסה על פני השטח. אם הוא היה מתחיל כגוף חם הוא היה מתרחב, כאשר אוקיינוס המים קפא אפשר היה להבחין במאפייני התרחבות על פני השטח. מה שרואים בתצלומים הוא עדויות רבות להתרחבויות על פני השטח, אך אין שום עדויות לדחיסה על פני השטח. לכן העדויות תומכות בהשערה שפלוטו החל עם אוקיינוס נוזלי.

ההתפתחויות הטקטונית והתרמלית לגבי התחלתו של פלוטו ככוכב לכת מעט יותר מסובכת. זאת מכיון שלאחר שככוכב לכת הוא הותך באופן הדרגתי, האוקיינוס תת קרקעי עבר הקפאה נוספת. לכן ההתכווצות תתחיל מוקדם יותר ובעקבותיה התרחבות. עם התחלה חמה חדשה ההתרחבות התרחשה לאורך ההיסטוריה של פלוטו.

חישובים הראו שאם כל האנרגיה הגרוויטציונית היתה נשמרת כחום באופן בלתי נמנע היתה יוצרת באופן בלתי נמנע אוקיינוס נוזלי ראשוני (2).

חללית נוספת לפלוטו?

הממצאים שהגיעו מחללית ה -New Horizons והמסקנות המפתיעות עוררו את התיאבון של החוקרים ומתחילים לדבר על תכנון חללית נוספת שתשוגר לפלוטו. הפעם אין מדובר בטיסת מעבר, אלא בחללית שתיכנס למסלול סביבו ותבצע סקירה מלאה שלו . משך המשימה יהיה שתי שנים ארציות. בתום המשימה החללית תופנה לגוף זעיר נוסף ברצועת קופייר ולכוכב לכת נוסף הנמצא במרחב זה של מערכת השמש. הכוונה היא לכך שהחללית תנצל את כוח המשיכה של כארון הירח שלו ומשם לכוכב הלכת הנוסף (3).

כדאי יהיה אפילו לצייד את החללית ברכב שטח שינחת על פלוטו. באשר לכארון המסלול הרצוי לבדיקת שני הגופים הוא שימוש במסלול טיסה לולאתי שבו החללית נכנסת למסלול סביב פלוטו ובנקודה שנבחרת לצורך זה נעה לעבר כארון , עושה חצי סיבוב וחוזרת להקיף את פלוטו , מקיפה אותו ושוב חוזרת לכארון. זאת טכניקת טיסה שהרוסים עשו בה שימוש ראשוני בלונה 3 ששוגרה לירח.

מקורות
1. “Pluto’s icy heart makes winds blow” 5.2.2020

2. “Evidence supports ‘hot start’ scenario and early ocean formation on Pluto” 23.6.2020

3. Mike Wall – “NASA eyes possible return to Pluto, with a longer stay” 1.11.2019

עוד בנושא באתר הידען:

• פלוטו – ממצאים נוספים
• מחקר חדש שופך אור על היווצרותה של החגורה הטקטונית סביב כארון, ירחו של פלוטו
• ניו הוריזונס צילמה את המישורים הקפואים בתוך ה”לב” של פלוטו”