بينما ننتظر صورًا وبيانات جديدة من تحليق نيو هورايزونز لنظام بلوتو ليتم نقلها إلى الأرض ، فإن قطعة واحدة من أحجية بلوتو-شارون التي يتطلع العلماء إلى معرفة المزيد عنها هي 'القطب المظلم' الغامض على شارون. تظهر الصور التي تم إرسالها فورًا بعد التحليق بالقرب من منطقة القطب الشمالي لشارون أغمق بكثير من المواد ذات اللون الفاتح المحيطة بها ، وهي في الواقع بها صبغة حمراء.
يقول فريق New Horizons إن القطب الأحمر يبدو وكأنه رواسب رقيقة من مادة مظلمة فوق سمة زاويّة مميزة ومحدودة بشكل حاد - ربما وحوض تأثير - ويأمل العلماء في معرفة المزيد من خلال دراسة الصور عالية الدقة التي هي يتم إرساله حاليًا إلى الأرض من المركبة الفضائية.
كارلي هويت ، كبيرة الباحثين في معهد الأبحاث الجنوبي الغربي ، هي واحدة من العلماء الذين يدرسون لغز سبب هذا الاختلاف اللوني وسبب ظهوره في القطب الشمالي لشارون.
قال هاويت في منشور على موقع New Horizons. 'الأسطح تختلف في اللون عندما يتغير شيء عنها.'
إذن ما هذه المادة الحمراء؟ النظرية الرائدة حاليًا هي أن المواد من الغلاف الجوي لبلوتو تتساقط إلى شارون وتتورط في المنطقة القطبية بسبب ما يُعرف باسم 'الاصطياد البارد'.
يكون الجو باردًا جدًا في قطبي شارون - تختلف درجات الحرارة هناك قليلاً عن درجة حرارة الصفر المطلق ، بين -433 و -351 درجة فهرنهايت (-258 و -213 درجة مئوية) - لدرجة أن أي غازات تترسب هناك ستتجمد صلبة بدلاً من الهروب. ومع الجمع بين درجات الحرارة شديدة البرودة والإشعاع الشمسي ، تتحول المادة إلى مادة جديدة ، وتُحاصر على القطب. قال Howett إنه لن يختفي على الأرجح مع أي تغييرات موسمية على Charon.
وقالت: 'نعلم أن الغلاف الجوي لبلوتو يتكون أساسًا من النيتروجين ، مع بعض الميثان وأول أكسيد الكربون ، لذلك نتوقع أن تقوم هذه المكونات نفسها بتغطية القطب الشتوي لشارون ببطء. سوف تتصاعد الجليد المتجمد بعيدًا مرة أخرى بمجرد عودة القطب الشتوي لشارون إلى ضوء الشمس ، باستثناء أحد التفاصيل المهمة: يقوم الإشعاع الشمسي بتعديل هذه الجليد لإنتاج مادة جديدة ، لها درجة حرارة تسامي أعلى ولا يمكنها التسامي ثم الهروب منها شارون. '
ما هي المادة الجديدة؟ لا يمكن للعلماء أن يقولوا على وجه اليقين حتى الآن ، لكنه قد يكون ثولين.
أنتج العلماء في مختبر هورست بجامعة جونز هوبكنز مركبات كيميائية معقدة تسمى الثولين ، والتي قد تعطي بلوتو لونه المحمر. (رصيد الصورة: Chao He و Xinting Yu و Sydney Riemer و Sarah Hörst من جامعة جونز هوبكنز).
ما هو الثولين؟ تم إنشاء Tholins لأول مرة في المختبر في السبعينيات من قبل Carl Sagan وفريقه في Cornell. حسب عالم الكواكب اسمع سارة الذي كتب عن tholins على موقع The Planetary Society ، سيأخذ ساجان وفريقه مزيجًا من الغازات ذات الصلة من الناحية الكونية ويشعونها بمصادر طاقة مختلفة. وكانت النتيجة 'بقايا بنية ، وأحيانًا لزجة' ، كما وصفها ساجان في ورقة كتبها عام 1979.
قال هورست إن ساجان وفريقه 'كانوا يبحثون عن إجابات لأسئلة تتراوح من' سبب ظهور البقعة الحمراء العظيمة 'إلى' كيف نشأت الحياة على الأرض 'وفي العملية أنتجوا مواد لم يكن لها اسم'.
لقد توصلوا إلى اسم 'ثولين' ، ووضعوا نظرية مفادها أن الثولين يمكن أن يكون مكونًا للمحيطات البدائية للأرض وبالتالي له صلة بأصل الحياة.
في مقال كتبه Hörst ، 'لقد كنت أدرس الثولين منذ ما يقرب من عقد من الزمان وفي تجربتي ، فإن المرادفات الأكثر استخدامًا للثولين هي' مادة لزجة 'و' مواد لزجة بنية اللون 'و' مواد عضوية معقدة '. غالبًا ما يوصف الثولين بأنه مادة 'شبيهة بالقطران'. تصف كلمات مثل القطران ، والكيروجين ، والبيتومين ، والبترول ، والأسفلت ، وما إلى ذلك ، المواد التي يحتمل أن تكون مشابهة للثولين في بعض النواحي. ومع ذلك ، فإن هذه المواد كلها ناتجة عن الحياة ؛ إنهم حيويون '.
نهج شارون من نيو هورايزونز. الائتمان: ناسا / داميان بيتش
معرفة المزيد حول ما يجري في القطب الشمالي لشارون أمر مثير للاهتمام حقًا. قد تكون الثولين هي نفس المادة التي تعطي بلوتو لونه البني المحمر في بعض المناطق أيضًا.
أخبر Howett Universe Today أن الأداة الرئيسية في New Horizons التي ستحدد المعلومات التركيبية حقًا هي LEISA (مصفوفة طيفية للتصوير الخطي Etalon).
وقالت عبر البريد الإلكتروني: 'ترصد هذه الأداة 250 طولًا موجيًا بين 1.25-2.5 ميكرون ، مما يجعلها مثالية لاكتشاف التوقيع الطيفي للسمات الصلبة'. 'لا نعرف بالضبط تكوين الثولين على شارون (العديد من الأنواع المختلفة ممكنة) ولكن مع LEISA يمكننا البحث عن الاختلافات في الأطياف بين المنطقة الحمراء الشاذة لشارون وتلك المحيطة بها - لإعطائنا بعض التلميحات عن تغيير في تكوين السطح و 'المكونات الخام' للثولين. '
على سبيل المثال ، قال Howett ، ربما سيرون المزيد من سيانيد الهيدروجين (HCN) حول منطقة القطب الشمالي ، مما سيفتح الكثير من خيارات الكيمياء المعقدة.
'سنبدأ في خفض هذه البيانات في الأسابيع القليلة المقبلة ، لذلك نأمل أن نحصل على بعض الإجابات قريبًا!' قالت.
قراءة متعمقة: موقع نيو هورايزونز و جمعية الكواكب
