رصدها خبر از فروپاشی جوی پلوتو میدهند
- بین اواسط 2021 و 2023 فشار جو پلوتو حدود 16٪ کاهش یافته است.
- یافتهها بر پایه تحلیل ده اختفای ستارهای توسط تیمی به سرپرستی آماندا سیکافوُز هستند.
- تغییرات عمدتاً در لایههای پایینی جو مشاهده شده و حاکی از نشست و انجماد نیتروژن است.
رصدهای تازه نشان میدهد جو پلوتو پس از یک دورهٔ نسبتاً پایدار، وارد فازی از نازکتر شدن و احتمالاً آغاز فرایند انجماد شده است. کاهش فشار بین اواسط 2021 و 2023 تقریباً 16٪ برآورد شده و این نتیجه از تحلیل ده اختفای ستارهای ثبتشده توسط تیمی به سرپرستی آماندا سیکافوُز از مؤسسه علوم سیارهای آریزونا بهدست آمده است.
علل محتمل و وضعیت دما
پلوتو در یک مدار بیضوی واقع است و از سال 1989 در مسیر حرکت به سمت اپِهلِیون قرار داشته؛ کاهش تابش خورشیدی دریافتی میتواند باعث افت دمای سطح و جو شود. دمای حدودی سطح و بالاترین لایههای جو بهترتیب در بازهٔ نزدیک به −230 درجهٔ سانتیگراد و −203 درجهٔ سانتیگراد گزارش شده است که با شرایطی مناسب برای تقطیر و نشست نیتروژن سازگار است. بر این اساس، انتظار میرود نیتروژن جوی بهتدریج در قالب یخ و برفک بر سطح پلوتو بنشیند.
دادهها و روششناسی رصد
پس از عبور فضاپیمای نیو هورایزنز در 2015 و اندازهگیری فشار جو حدود 10 میکروبار، رصدهای مستقیم فضایی قطع شد و اخترشناسان برای پیگیری تغییرات از روش اختفاهای ستارهای (stellar occultation) بهره بردند. در این روش، نور ستاره هنگام گذر از پشت جو پلوتو کمنور میشود و تحلیل منحنیهای روشنایی امکان بازسازی پروفیل فشار و ساختار عمودی جو را فراهم میسازد.
تیم سیکافوُز بین سالهای 2017 تا 2023 ده اختفا را رصد کرد که چهار مورد از آنها در چند رصدخانه و از موقعیتهای جغرافیایی مختلف مشاهده شد؛ این چندنقطهای بودن رصدها اعتبار دادهها را افزایش داد. تحلیلها نشان میدهد که ساختار بالایی جو نسبتاً پایدار مانده، اما لایههای پایینی دچار تغییر شدهاند؛ تفسیرِ تیم بر نشست ذرات و گازها به عرضهای پایینتر و کاهش فشار متمرکز است.
تفاوت با مطالعات پیشین و چشمانداز رصدی
برخی بررسیهای قبلی آغاز فرایند انجماد جو را از حدود 2018 پیشنهاد کرده بودند، اما دادههای جدید نشان میدهد که فشار تا نیمهٔ 2021 نسبتاً ثابت مانده و کاهش مشخص تنها پس از آن آغاز شده است. برای تعیین ماهیت بلندمدت این روند — آیا ادامه خواهد یافت تا جو به طور گسترده روی سطح منجمد شود یا تغییرات فصلی و محلی باعث نوسان مجدد میشوند — به رصدهای مستمر و طولانیمدت نیاز است. جمعآوری رصدهای بیشتر در سالها و دهههای آتی میتواند به تفکیک الگوهای فصلی، مداری و ساختاری کمک کند.
اهمیت یافتهها
- درک چرخههای آبوهوایی یخزده: پلوتو نمایندهٔ سیارات کوتولهای است که جوشان قادر به منجمد شدن و تبخیر مجدد هستند؛ مطالعهٔ این چرخهها به فهم فرایندهای ترکیبی در کمربند کویپر کمک میکند.
- ارزیابی و تکمیل دادههای نیو هورایزنز: مقایسه دادههای فضاپیما با رصدهای اختفا امکان پیگیری تکامل زمانی جو را فراهم میآورد.
- تقویت روشهای زمینی: پژوهش نشان میدهد با شبکهای از رصدخانههای زمینی و هماهنگی بینالمللی میتوان اتمسفرهای بسیار نازک را در فواصل دور بررسی کرد.
جمعبندی و راهکارهای رصدی آینده
کاهش حدود 16٪ در فشار جو بین 2021 و 2023 مهمترین نشانهٔ ثبتشده از آغاز فرایند انجماد نیتروژن در پلوتو بهشمار میآید، اما تبیین کامل روند نیازمند رصدهای پیوستهتری است. برنامهریزی برای رصدهای بلندمدت، بهرهگیری از روشهای متعددِ زمینی و هماهنگی جهانی بین رصدخانهها ابزارهایی کلیدی برای پاسخ به پرسشهایی مانند ادامهدار بودن فروپاشی یا ماهیت نوسانات فصلی خواهند بود. نتایج این پیگیریها فراتر از شناخت پلوتو، به فهم تکامل جوهای سیارات کوتوله و دیگر اجسام یخزده در لبهٔ منظومهٔ شمسی کمک میکند.
منبع انتشار نتایج: مقالهای منتشرشده در نشریهٔ علوم سیارهای در 31 ژوئیه.
