وزش باد در پلوتو با تپش قلب یخی این سیاره کوتوله - آوای وحش

ماجرای قلب یخی پلوتو در سال 2015 و پس از دیدار فضاپیمای افق های نو (New Horizons) با این سیاره کوتوله شروع شد. در تصاویر فضاپیمای افق های نو منطقه گسترده ای در پلوتو تعیین بود که شکلی شبیه به قلب داشت. این منطقه Tombaugh نام گرفت و به صورت غیر رسمی به قلب پلوتو معروف شد. قسمت سمت چپ این منطقه نیز Sputnik Planitia نام گرفت. منطقه ای که از یخ نیتروژن پوشیده شده است.

اکنون گروهی از پژوهشگران به سرپرستی Tanguy Bertrand (از مرکز پژوهشی Ames ناسا) با شبیه سازی های رایانه ای به این نتیجه رسیده اند که تغییرات نیتروژن در این منطقه به الگوهای باد در سراسر این سیاره کوتوله ارتباط دارد.

نتایج این پژوهش در ژورنال Geophysical Reaserch منتشر شده است.

وزش باد در دنیایی دوردست

تصاویر و داده های فضاپیمای افق های نو از پلوتو بارها باعث شگفتی دانشمندان شد. یکی از کشفیات مهم این فضاپیما وجود جو به دور سیاره کوتوله پلوتو بود. پلوتو جوی رقیق دارد که بیشتر آن از نیتروژن تشکیل شده و گازهای دیگری همچون متان و مونوکسید کربن نیز در آن وجود دارد.

هر جا که جوی وجود داشته باشد باد هم وجود خواهد داشت. اما با توجه به جو رقیق پلوتو باد در این سیاره کوتوله احتمالا شدت کمی دارد. با این وجود دانشمندان نشانه های وزش باد را در بخش هایی از پلوتو مشاهده نموده اند.

این که چه چیزی باعث وزش باد در پلوتو می گردد سوال مهی بود که Bertrand و همکارانش با انجام شبیه سازی های کامپیوتری پاسخی برای آن یافته اند: قلب یخی پلوتو.

تپش قلب یخی پلوتو

پلوتو حدودا هر شش روز یک بار به دور خود می چرخد. بیشتر بخش های Sputnik Planitia بر اثر چرخش پلوتو به دور خودش شب و روز را تجربه می نمایند. در طول روز گرمای خورشید باعث تصعید نیتروژن می گردد و نیتروژن را به صورت مستقیم از حالت جامد به گاز تبدیل می نماید. با شروع شب و کاهش دما نیتروژن بار دیگر به یخ تبدیل می گردد. فرآیندی که Bertrand و تیمش از آن با عنوان ضربان قلب پلوتو یاد می نمایند.

محور چرخش پلوتو همچون زمین نسبت به مدار این سیاره به دور خورشید انحراف دارد. بنابراین در پلوتو نیز شاهد فصل های مختلف هستیم. در حال حاضر بخش های شمالی Sputnik Planitia در شرایطی قرار دارند که به صورت پیوسته نور خورشید را دریافت می نمایند. چیزی شبیه به نواحی قطبی زمین در فصل تابستان. در نتیجه نیتروژن در این مناطق به صورت پیوسته در حال تصعید است. مسئله ای که باعث افزایش فشار و وزش باد به سمت نیمکره جنوبی پلوتو می گردد.

الگوهای سراسری باد در پلوتو

با این که باد در پلوتو از Sputnik Planitia سرچشمه می گیرد اما در همین منطقه متوقف نمی گردد. پس از تبدیل نیتروژن به گاز، نیتروژن به ارتفاعات بالاتری از سطح می رسد و در نهایت وارد جریان هوایی می گردد که چرخش پلوتو به دور خود کنترل نماینده آن است.

با افزایش ارتفاع گاز نیتروژن سرعت حرکت مولکول های نیتروژن کاهش پیدا می نماید. در نتیجه سرعت حرکت گاز نیتروژن در جو نسبت به سرعت چرخش سیاره به دور خود کمتر می گردد و باعث می گردد که جهت وزش باد در این سیاره کوتوله به سمت غرب، یعنی برعکس جهش چرخش پلوتو به دور خود، باشد.

و جالب این جاست که چنین الگویی تا کنون در هیچ کدام از سیارات منظومه شمسی مشاهده نشده است.

Bertrand درباره نقش قلب یخی پلوتو در اقلیم این سیاره کوتوله می گوید: اهمیت Sputnik Planitia در اقلیم پلوتو احتمالا به اندازه اهمیت اقیانوس ها در اقلیم زمین است.

عکس کاور: تصویر فضاپیمای افق های نو از سیاره کوتوله پلوتو و منطقه معروف به قلب پلوتو.

Credit: NASA / JHUAPL / SwRI

منبع: Sky & Telescope