ناسا دی اکسید کربن را در سطح قمر شارون پلوتو شناسایی کرد

این سیاره کوچکتر از استرالیاست و دنیایی یخی با کوه‌ها، یخچال‌های طبیعی و حفره‌هاست که دمای متوسط آن –۲۳۲ درجه سلسیوس است.

پنج قمر به دور پلوتون می گردند: استیکس، نیکس، کربروس، هیدرا و شارون. از این میان، شارون بزرگترین است. برخلاف اکثر منظومه‌های سیاره‌ای دیگر، در یک «نظام دوتایی» با بدن مادرش وجود دارد، به این معنی که هر دو به دور نقطه‌ای در فضای بین این دو می‌چرخند.

رازهای زیادی هنوز پلوتون و قمرهایش را احاطه کرده است. اما در تحقیقات جدیدی که امروز در Nature Communications منتشر شد، تیمی به رهبری سیلویا پروتوپاپا ستاره شناس از موسسه تحقیقات جنوب غربی در ایالات متحده اعلام کردند که دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن را در سطح شارون پیدا کرده اند.

این یافته‌ها بر اساس داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، سرنخ‌های حیاتی در مورد چگونگی شکل‌گیری منظومه غیرسیاره‌ای/سیاره‌ای مورد علاقه ما ارائه می‌دهد.

شارون چیست؟

دانشمندان اولین بار در سال ۱۳۵۶ زمانی که مدار پلوتون را مطالعه می کردند، شارون را کشف کردند.

شارون به نوعی شبیه دوقلوی کوچکتر پلوتو است. این ماهواره کمی بیش از ۱۲۰۰ کیلومتر عرض دارد – تقریباً نصف اندازه پلوتو، که آن را به بزرگترین ماهواره شناخته شده نسبت به بدن مادرش در منظومه شمسی تبدیل می کند.

خود پلوتون در مقایسه با ماه ما در حال حاضر کوچک است، به طوری که پلوتو حدود دو سوم اندازه و یک ششم جرم ماهواره زمین است. جرم شارون تقریباً یک هشتم جرم پلوتون است.

شارون و پلوتون مدار غیرعادی دارند. در حالی که شارون به دور پلوتون می چرخد، پلوتون نیز به دور یک نقطه مرکزی می چرخد. آنها تقریباً مانند یک سیاره کوتوله دوگانه عمل می کنند. این بر خلاف ماه و زمین است، جایی که ماه در اطراف ما می چرخد ​​و ما واقعاً موقعیت خود را تغییر نمی دهیم.

این یکی از دلایلی است که چرا پلوتو دیگر سیاره محسوب نمی شود، اما اکنون به عنوان یک سیاره کوتوله شناخته می شود. مدار آن با شارون به این معنی است که پلوتو مدار خود را پاک نکرده است یا تبدیل به رئیس گرانش شده است. این معیاری است که پلوتون در چک لیست سیاره ای شکست خورد.

ترکیب شارون

در سال ۱۳۹۳، افق های جدید ناسا به اولین فضاپیمایی تبدیل شد که پلوتون و قمرهای آن را پس از یک سفر نه ساله از زمین از نزدیک کاوش کرد. این نشان داد که شارون از انواع مختلفی از مواد شیمیایی تشکیل شده است.

این ماه بسیار سرد و سرشار از یخ آب است. اما همچنین حاوی آمونیاک و طیف گسترده ای از ترکیبات مبتنی بر کربن است. همچنین اعتقاد بر این است که شارون دارای آتشفشان های منجمد است – مناطقی که به جای ماگما مانند آتشفشان های روی زمین، یخ فوران می کنند.

ترکیب شارون با پلوتو و سایر اجرام فراتر از نپتون که تحت سلطه نیتروژن و یخ متان هستند متفاوت است.

کشف جدید دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن در شارون می تواند بینش ارزشمندی در مورد نحوه تعامل فرآیندهای مختلف بر روی این اجرام فرا نپتونی به دست دهد.

دی اکسید کربن همیشه یک مولکول کلیدی برای درک است – این مولکول چیزهای زیادی در مورد تاریخ یک شی به ما می گوید.

در مورد شارون، اعتقاد بر این است که دی اکسید کربن از زیر سطح یخی می آید و از طریق برخورد سیارک ها و اجرام دیگر به ماه و ایجاد دهانه هایی که سطح تازه زیرزمینی را نشان می دهد، در معرض دید قرار گرفته است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب دوباره این کار را انجام می دهد

به لطف مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب، دانشمندان توانستند دی اکسید کربن را در شارون شناسایی کنند. این تلسکوپ فضایی که در سال ۱۳۹۹ به فضا پرتاب شد، دارای یک آینه بزرگ به عرض شش و نیم متر است که آن را بسیار قدرتمند و حساس می کند.

این می تواند در مادون قرمز ‘دید’ – رنگ های نوری که چشمان ما و اکثر تلسکوپ های روی زمین قادر به تشخیص آن نیستند. مادون قرمز یک نوع نور کلیدی برای یافتن مولکول‌های مختلف موجود بر روی اجرام دیگر است – از سیارات گرفته تا ستاره‌ها، کهکشان‌ها و غیره.

برای یافتن این ترکیبات، تلسکوپ از تکنیکی به نام طیف سنجی استفاده می کند. رنگ های نور به رنگ های جداگانه تقسیم می شوند، مانند شکستن نور سفید به رنگین کمان. هر عنصر یا مولکول دارای امضای رنگی خاص خود است، مانند اثر انگشت.

این مشاهدات جدید از شارون نشانه هایی از دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن را به همراه سایر یخ های آب که قبلاً شناخته شده بودند نشان داد.

سرنخ های حیاتی برای یک راز باستانی

شکل گیری شارون یک راز علمی است. یکی از تئوری های پیشرو این است که به روشی مشابه ماه ما شکل گرفته است. بر اساس این نظریه، حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، یک جسم بزرگ در کمربند کویپر – منطقه ای که پلوتون و شارون در آن زندگی می کنند – با پلوتون برخورد کرد و بخشی از آن جدا شد و به شارون تبدیل شد.

همچنین ممکن است پلوتون و شارون دو جرمی باشند که با هم برخورد کرده و سپس در مدار یکدیگر گیر کرده اند.

درک ترکیب شارون به درک ما از نحوه شکل گیری آن کمک می کند. از این نظر، کشف دی اکسید کربن و پراکسید هیدروژن نشان دهنده یک گام مهم به جلو است. نکته مهم این است که این می تواند نه تنها سرنخ هایی در مورد شارون، بلکه سایر اجرام نزدیک پلوتون به دست دهد.

بینش‌های بیشتر در مورد شارون به ما کمک می‌کند تا این بخش دوردست منظومه شمسی و جهان‌های عجیبی را که در آنجا قرار دارند، درک کنیم.