ستارهشناسان با تحلیل تصاویر ثبتشده توسط مأموریت نیو هورایزنز (New Horizons) ناسا، شواهد قاطعی از وجود رانشهای زمین وسیع بر روی سیاره کوتوله پلوتو یافتهاند. این رانشها که برخی از آنها مساحتی معادل دفن کردن یک شهر کوچک را دارند، نشاندهنده پویاییهای زمینشناختی فعال در این جهان یخزده در لبههای منظومه شمسی هستند.
مأموریت نیو هورایزنز: چشم ما بر لبههای منظومه شمسی
در ژوئیه ۲۰۱۵ (تیر ۱۳۹۴)، یان فضایی نیو هورایزنز از کنار پلوتو گذشت و لأولین بار تصاویر باوضوح بالا از سطح این سیاره کوتوله را به زمین فرستاد. ابزار LORRI (تصویرگر شناسایی بردبلند) مجهز بر روی این یان، قادر بود جزئیات سطحی تا اندازه ۳۰۰ متر را تشخیص دهد. این دادههای بیبدیل، پایه پژوهش اخیر منتشرشده در مجله معتبر ایکاروس (Icarus) را شکل دادهاند.
شش رانش زمین در لبه قلب پلوتو
تیم پژوهشی تحت رهبری مارکو امانوئل دیسچنزا (Marco Emanuele Discenza)، زمینشناس متخصص سیارهها، تصاویر LORRI را به دقت بررسی کرد. نتایج نشان داد که شش رانش زمین متمایز در دیوارههای داخلی سه دهانه Schlag (Impact Crater) واقع در لبه غربی اسپوتنیک پلانیشیا (Sputnik Planitia) — ناحیه معروف به «قلب پلوتو» — رخ دادهاند.
- دهانه کافلین (Coughlin): یک رانش زمین با ارتفاع سقوط ۲.۲ کیلومتر، محتملاً ناشی از اثر یک thiên ثانویه در لبه دهانه.
- دهانه گیکلاس (Giclas): دو ویژگی رانش زمین متمایز.
- دهانه نامگذاری نشده: سه رانش زمین دیگر در یک دهانه بزرگ که هنوز نام رسمی ندارد.
مقیاس و مکانیزم: چرا رانشهای پلوتو اینقدر متحرکاند؟
شگفتانگیزترین ویژگی این رانشها، فاصله سفر آوارها است. مواد رانشخورده مسافتی بین ۱۰ تا ۱۴.۵ کیلومتر را طی کردهاند، که این میزان متحرکیت را در میان رانشهای شناختهشده منظومه شمسی بینظیر میکند. بزرگترین پیشبند آوار (Debris Apron) مساحتی معادل ۱۳۰ کیلومتر مربع را پوشش میدهد — مساحتی که میتواند یک شهر کوچک یا شهرک بزرگ را به طور کامل زیر خود بگیرد.
علت این متحرکیت فوقالعاده در ترکیب دو عامل نهفته است:
- گرانش بسیار پایین: گرانش سطحی پلوتو تنها حدود ۰.۰۶۳ برابر گرانش زمین (۰.۶۲ متر بر ثانیه مربع) است.
- اصطکاک کم قلوهسنگهای یخی: مواد سطحی متشکل از یخهای نیتروژن، متان و مونوکسید کربن، در دمای ۲۳۰ درجه سانتیگراد منفی، رفتار سبک و لغزندهای دارند.
عامل تحریککننده: اثر یا تنشهای حرارتی؟
برای رانش کافلین، یک 천ی ثانویه (Secondary Impact) در نزدیکی لبه دهانه، عامل تحریککننده محتمل است. اما منشأ پنج رانش دیگر همچنان مبهم باقی مانده. فرضیه پیشرو، تنشهای حرارتی ناشی از چرخه تصعید و متراکمشدن مواد فرار است.
پلوتو در یک مدار بیضوی به دور خورشید میچرخد که گاه آن را نزدیکتر از نپتون میآورد و گاه تا مرزهای کمربند کوپر میبرد. این تغییرات فاصله، نوسانات دمایی ظریفی را در سطح yarat میکند که باعث تصعید دورهای یخ نیتروژن، متان و مونوکسید کربن و سپس متراکمشدن مجدد آنها میشود. این چرخههای تکراری، میتوانند در مقیاس زمانی زمینشناسی، عدم ثبات لبههای دهانهها را به وجود آورند.
پلوتو: جهان یخزده اما زنده
این کشف، دیدگاه ما از سیارههای کوتوله لبه منظومه را تغییر میدهد. پلوتو دیگر یک «توده یخ مرده» نیست، بلکه دنیایی است که فرآیندهای زمینشناختی — اگرچه کند و در مقیاسهای زمانی میلیون ساله — همچنان در حال شکلدهی سطح آن هستند. ایستادگی صخرههای مقعر (Concave Scarps) در نواحی منبع رانشها، شاهد تازگی نسبی این رویدادها است.
پژوهشگران معتقدند رانشهای بیشتری در تصاویر وجود دارد، اما پوشش محدود نیو هورایزنز (که تنها یک نیمکره را با وضوح بالا تصویر کرد) مانع تأیید آنها شده است. مأموریتهای آتی — یا ابزارهای رصد الجيل جدید زمینی و فضایی — میتوانند این تصویر را کاملتر کنند.
اهمیتهای گستردهتر: از شارون تا قمرهای یخی غولهای گازی
رانشهای زمین پیش از این در اجرام مختلف منظومه شمسی رصد شده بودند: مریخ، سیاره کوتوله سِرس (Ceres) در کمربند سیارکی، قمرهای یخی مشتری و زحل، و حتی شارون (Charon)، قمر بزرگ پلوتو. اما کشف در خود پلوتو، قطعه گمشدهای از پازل را تکمیل میکند و نشان میدهد که فرآیندهای انتقال MATERIALS در مقیاس بزرگ، پدیدهای کانونی در تکامل سطوح یخزده منظومه شمسی است.
نکته کلیدی:
رانشهای پلوتو با متحرکیت рекорддар (تا ۱۴.۵ کیلومتر) و مساحت پیشبندها (تا ۱۳۰ کیلومتر مربع)، قویترین شواهد تاکنون برای فعال بودن زمینشناختی فعلی این سیاره کوتوله هستند — پدیدهای که ریشه در فیزیک منحصربهفرد یخهای فرار در گرانش'ultra-low دارد.
این مقاله بر اساس یافتههای منتشرشده در مجله Icarus و گزارشهای NASA New Horizons تهیه شده است. نویسنده اصلی گزارش اصلی: کیت کوپر (Keith Cooper)، روزنامهنگار علمی و صاحبنظر دراخترفیزیک.
