دشت‌های سرخ پلوتو دانشمندان را حیرت‌زده کرده‌اند

وقتی کاوشگر نیوهرایزنز در سال ۲۰۱۵ به پلوتو رسید، یافته‌های شگفت‌انگیزی ارسال کرد؛ واضح‌ترین چشم‌انداز از سیاره‌ی کوتوله‌ی دوردست پلوتو. در تصاویر، لایه‌ای از زمین‌های شگفت‌انگیز پلوتو از جمله نوارهای گسترده‌ی سرخ در اطراف استوای پلوتو رونمایی شد؛ چشم‌اندازی غیر یخی از بدنه‌ای که تصور می‌شد کاملاً یخی باشد. بر اساس تحلیل‌ها، دشت‌های سرخ پلوتو به دلیل مولکول‌هایی به نام تولین به وجود آمده‌اند. تولین‌ها ترکیب‌هایی زیستی هستند که در جو و بر اثر برخورد پرتوهای فرابنفش با ترکیب‌های کربنی مثل متان یا کربن دی‌اکسید به وجود می‌آیند و به شکل باران روی سطح پلوتو فرود می‌آیند؛ اما بر اساس پژوهشی جدید، این تمام داستان نیست.

تیمی از پژوهشگرها به رهبری ماری فایول، مهندس هوافضای دانشگاه فناوری دلفت هلند، در آزمایشگاه دست به تولید تولین زدند و متوجه شدند آثار طیفی کاملاً با یافته‌های قبلی منطبق نیستند. تولین‌ها تنها عامل دشت‌های سرخ پلوتو نیستند. بزرگ‌ترین منطقه‌ی سرخ پلوتو کتولو ماکولا (Cthulhu Macula) نامیده می‌شود. نیوهرایزنر مهی در جو پلوتو کشف کرد که از عناصری مثل متان، نیتروژن و کربن‌ دی‌اکسید تشکیل شده بود.

ترکیب‌های یادشده بر اثر برخورد با پرتوهای کیهانی و فرابنفش، حنایی‌رنگ می‌شوند و با فرود روی سطح به رنگ قرمز درمی‌آیند. تولین‌ها در بخش خارجی منظومه‌ی شمسی به‌ویژه در اجرام یخی رایج هستند. فایولا و تیم او تصمیم به تولید تولین در آزمایشگاه گرفتند. آن‌ها ترکیبی از نیتروژن، متان و کربن‌ دی‌اکسید مشابه جو پلوتو تولید کردند که شامل یک درصد متان و پنج درصد از عناصر دیگر است. سپس برای تقلید از پرتوهای فضایی، پرتوهای پلاسما را به آن تاباندند.

به این ترتیب نمونه‌های زیرمیلیمتری و کروی تولین به وجود آمدند. پژوهشگرها می‌توانند با تاباندن نور به این مواد انعکاس آن را با انعکاس پلوتو مقایسه کنند. یک درصد متان موجود در تولین با داده‌های نیوهرایزنز منطبق بود؛ اما این یافته کاملاً داده‌های عینی را بازتاب نمی‌داد. به گفته‌ی پژوهشگرها:

بر اساس طیف بازسازی‌شده‌ی انعکاسی و مقایسه‌ی مستقیم با داده‌های نیوهرایزنز، بخشی از این تولین‌ها سطح نورسنجی را نزدیک به طیف مادون‌قرمز بازسازی می‌کنند؛ اما منطبق نبودن شیب مرئی قرمز هنوز به قوت خود باقی است و نوارهای جذب تولید در طیف‌های مدل‌سازی‌شده در نمونه‌های ابزار نیوهرایزنز وجود ندارند.

به بیان دیگر، تولین‌های ترکیبی نور بیشتری نسبت به منطقه‌ی کتولو ماکولا در پلوتو جذب می‌کنند. البته نمی‌توان گفت تولین‌ها عامل قرمزی سطح پلوتو نیستند؛ اما باید به دنبال عامل دیگری هم گشت. بر اساس یک فرضیه، پرتوهای کیهانی کهکشانی می‌توانند رنگ سرخ تولین‌ها را تیره کنند و چگونگی جذب و انعکاس نور آن‌ها را تغییر بدهند. این مسئله کاملاً منجر به تولید طیف مرئی نمی‌شود؛ بلکه پژوهش‌های بیشتری در این زمینه لازم است.

بر اساس سومین احتمال، به دلیل جاذبه‌ی ضعیف پلوتو، رسوب‌گذاری تولین‌ها به‌آرامی انجام می‌شود و پوسته‌ای پر از حفره و پفکی به وجود می‌آید. آزمایش‌های بیشتر با استفاده از تولین‌های ترکیبی می‌توانند به ارزیابی اعتبار مدل‌های موجود کمک کنند و از طرفی، به درک بهتری از واکنش‌های جوی پلوتو می‌انجامند.

مقاله‌ی فوق در Icarus منتشر شد.