“أكثر سبعة اكتشافات مذهلة عن بلوتو”

بينما لا يزال علماء الفضاء اليوم يتجادلون حول المكانة الصحيحة بلوتو في معبد الكواكب – بعضهم يقول إن جيولوجيته غنية مثل أي كوكب آخر – لا يمكن لأحد أن ينكر جاذبيته العلمية. من بعيد، بدا بلوتو مملًا وميتًا. بعد كل شيء، فإن الكوكب القزم هو فقط ثلاثة–أثلاث حجم قمرنا ويقع أكثر من 30 مرة بعيدًا عن الشمس مقارنة بالأرض. قبل أي مهمة إلى بلوتو، افترض العلماء أنه سيكون عالماً بلا أحداث. “كنت أعتقد أننا سنرى شيئًا مثل نسخة جليدية من قمرنا”، تقول فران باغنال، عالمة الكواكب في جامعة كولورادو بولدر.

ولكن على الرغم من درجات الحرارة المتجمدة على السطح، التي تنخفض إلى سالب 400 درجة فهرنهايت، فإن بلوتو يمتلك محركًا جيولوجيًا داخليًا قويًا. هذا المحرك صنع النسيج الغني لبلوتو من الأنهار الجليدية المتدفقة، والجبال المتعرجة وميزات أرضية غير مألوفة أخرى على السطح.

<>

حتى الآن، كانت هناك مهمة واحدة فقط، وهي مهمة نيو هورايزونز في عام 2015، التي زارت بلوتو. حتى في تلك المقابلة القصيرة، كانت الصور التي عادت بها من سطح بلوتو كافية لقلب العديد من الافتراضات الأولية حول هذا العالم البعيد. إليك بعض من أكثر الاكتشافات المدهشة التي أنتجتها نيو هورايزونز والملاحظات السابقة من الأرض عن بلوتو.

بلوتو يمتلك جليدًا غريبًا

كونه باردًا جدًا، يتميز بلوتو بأنواع مختلفة من الجليد التي لا تستطيع الكواكب الأقرب إلى الشمس تجربتها. النوع الأول هو جليد الماء—لأن درجة الحرارة على بلوتو تبقى بعيدة عن نقطة التجمد البالغة 32 درجة فهرنهايت، فإن أي ماء على السطح يكون صلبًا تمامًا. الأنواع الأكثر إثارة للاهتمام من الجليد على بلوتو تتكون من المتطايرات: الميثان، النيتروجين وأول أكسيد الكربون. هذه المواد الكيميائية موجودة فقط كغازات على الأرض، ولكن على بلوتو، تتناوب بين الشكل الغازي والصلب. بينما تفعل ذلك، تقوم المتطايرات بنحت التضاريس الديناميكية على ذلك العالم الجليدي. توزيعها على بلوتو غير منتظم، لأنها تتسامى بانتظام—تتحول من صلبة إلى بخار—ثم تتجمد مرة أخرى إلى السطح بطريقة موسمية.

<>

تم اكتشاف الجليد الغريب من الميثان والنيتروجين من خلال الملاحظات الأرضية في 1976 ولاحقًا في التسعينيات، على التوالي. تم رسم توزيعها على الكوكب بشكل أكثر تفصيلًا عندما مرت مركبة نيو هورايزنز بجوار الكوكب القزم. كما أكدت المهمة التكهنات بأن جليد أول أكسيد الكربون كان موجودًا هناك أيضًا.

على عكس جليد الماء على بلوتو، فإن جليد الميثان والنيتروجين ناعم ويتصرف مثل مادة سيلي بوتي. تشكل هذه الجليدات الأنهار الجليدية التي، على مر العصور، قادرة على التدفق، والتسرب، والتسطح إلى سهول. معظم الميزات الطبوغرافية المتنوعة على بلوتو – الكثبان الرملية، التلال، الكتل المحطمة التي تسمى التضاريس الفوضوية – تتكون من أو هي نتيجة لجليد الميثان والنيتروجين المجمد.

<>

بلوتو غني جيولوجيًا

على الرغم من حجمه الصغير، لا يزال لدى بلوتو بعض الحرارة البدائية المتبقية ليقدمها. يقوم بلوتو باستمرار بإزالة العيوب القديمة وتجديد سطحه بينما القوة المتبقية في الداخل تدفع إعادة تشكيل جيولوجية. بسبب ذلك، فإن العديد من أجزاء السطح خالية بشكل ملحوظ من الفوهات، حيث يتم محو آثار الاصطدامات السابقة. بدلاً من ذلك، كما وجدت نيو هورايزن، فإن ميزات وعرة أخرى من صنع بلوتو تزين وجهه: جبال، شقوق قشرية وأخاديد تتمايل بالتوازي بالقرب من القطب الشمالي.

lواحدة من أكثر الميزات الجيولوجية إثارة للاهتمام هي سجادة من “الفقاعات” التي تلطخ الحوض المتجمد المعروف باسم سputnik Planitia. كل من هذه الأشكال الهندسية يبلغ عرضها على الأقل 3.7 ميل وتتكون من جليد متدفق. مع هروب الحرارة الداخلية من بلوتو عبر الأنهار الجليدية إلى السطح، يتم تقليب جليد النيتروجين اللين في جيوب من الصعود والانخفاض. إن تنوع الجليد المتدفق يشبه “غليان وعاء من دقيق الشوفان”، كما يقول ويل غراندي، عالم الكواكب في مرصد لويل في أريزونا. “هذا النمط الكامل من التجمد جديد تمامًا بالنسبة لنا.” لم يتم ملاحظة النمط الجليدي الناتج في أي مكان آخر في النظام الشمسي.

<>

حاول العلماء تفسير سبب عدم برودة بلوتو تمامًا. ربما يحتوي قلب بلوتو على عناصر مشعة تمنح مصدر حرارة إضافي. نظرية أخرى هي أن القشرة تحتوي على عزل خاص مصنوع من غاز الميثان المحتجز الذي يتقن إبطاء تفكك الحرارة من القلب. “لا ينبغي أن يكون هناك ما يكفي من الحرارة الداخلية داخل بلوتو”، تقول كيلسي سينجر، عالمة جيولوجيا في معهد الأبحاث بجنوب غرب كولورادو. لتفسير ديناميكية الكوكب، “كان علينا أن نأتي بأفكار مبتكرة.”

يظهر بلوتو الصغير أن الجزيئات الكوكبية الصغيرة تحمل أسرارًا مذهلة. “الدرس الحقيقي هنا هو أنه، بشكل مفاجئ، يمكن أن تكون الأجسام الصغيرة نشطة جيولوجيًا”، تقول غراندي. “هناك أشياء مثيرة للاهتمام في كل مكان [على بلوتو] – هناك المزيد مما يحدث والذي لا يمكن للعين رؤيته.”

بلوتو يمتلك غلافاً جوياً محترماً

بالنسبة لجسم كوكبي صغير وبعيد جداً، لم يتوقع أحد أن يمتلك بلوتو غلافاً غازياً. كان العلماء يعتقدون أن بلوتو سيكون ضعيفاً جداً من الناحية الجاذبية للاحتفاظ بغازاته، أو سيكون بارداً جداً لدرجة أن مكوناته الجوية ستكون قد تجمدت منذ زمن كثل ثلجية. على الرغم من أن التلسكوبات من الأرض رصدت غازات على بلوتو في 1988، افترض الباحثون أن الكوكب الصغير يفقدها بسرعة كبيرة جداً لبناء طبقة دائمة في سمائه.

ولكن عندما رصدت نيو هورايزن بلوتو وهو يعبر أمام نجم، لاحظت هالة لا لبس فيها حول بلوتو، كانت غلافاً رقيقاً ولكنه كبيراً من الغلاف الجوي. في هذه القشرة التي تهيمن عليها النيتروجين، أحصى العلماء ما يصل إلى عشرين طبقة متميزة من الهواء.

قارن ذلك بقمر الأرض، وهو جسم أكبر من بلوتو ويفتقر إلى أي نوع من الغلاف الجوي.

“هذه الصورة لغلاف جوي أكثر تعقيداً… لم تكن ما توقعناه”، يقول باجنال.

<>

طبقات الغلاف الجوي هي في الواقع بطانيات من الضباب، تسمح لبلوتو بالاحتفاظ بجوّه. تحت قصف ضوء الشمس، يتحول جليد الميثان إلى جزيئات غازية تفاعلية تندمج في النهاية إلى جزيئات هباء أكبر مثل الأستيلين، والإيثيلين، والإيثان. هذه المركبات بارعة بشكل خاص في إشعاع الأشعة تحت الحمراء مرة أخرى إلى الفضاء، مما يحافظ على برودة الغازات في الغلاف الجوي العلوي لبلوتو حتى لا تمتلك الجزيئات طاقة كافية للهروب من الكوكب القزم. بدون هذا الغلاف الجوي الضبابي، كانت الأنهار الجليدية المتقلبة في بلوتو ستواجه الضربة الكاملة للشمس وتتبخر إلى العدم.

في النهاية، تصبح بعض جزيئات الضباب ثقيلة جدًا بحيث لا تبقى في الهواء، وتستقر على سطح بلوتو. تشكل بقعًا بنية من السخام التي تلطخ أجزاء من خط استواء بلوتو والقطب الشمالي.

بلوتو لديه قلب ينبض

عند النظر إلى صورة من مهمة نيو هورايزونز لبلوتو، سيسارع أي شخص لملاحظة الميزة القلبية الشكل باللون البيج المرسومة على جانب الكوكب القزم. تُعرف هذه العلامة العاطفية باسم تومباو ريجيو، نسبةً إلى مكتشف بلوتو كلايد تومباو، وقد برزت على الفور للعلماء في الصور الأولى التي التقطتها نيو هورايزونز.

يُطلق على الفص الأيسر من القلب اسم سبوتنيك بلانيتيا، وقد تشكل نتيجة تأثير مائل من جسم كوكبي بعرض 400 ميل [[LINK13]]قبل نحو [[LINK13]]عشرة ملايين سنة. يحتفظ الحوض الناتج كمية كبيرة من ثلج النيتروجين. واجه الباحثون صعوبة في تحديد العمر الدقيق للتأثير، لأن الجيولوجيا النشطة لبلوتو تقوم باستمرار بتجديد وجه الأنهار الجليدية.

تبلغ مساحة أنهار النيتروجين مليون ميل مربع وهي تتحرك ببطء من الشمال إلى الجنوب، مع تسرب الغاز باستمرار أثناء تقدمها. تشير الحفر الممتدة بعمق بضع مئات من الأقدام وعرض ميل تقريبًا إلى الأماكن التي تحولت فيها بعض الثلوج إلى غاز ثم انطلقت إلى الفضاء. خلال الليالي الأكثر برودة، يتكثف بعض هذا الغاز في أماكن أخرى على السطح.

<>

إن الدورة اليومية للتسامي والتكثف المدفوعة بالطاقة الشمسية لهيكل بلوتو الأيقوني المعروف باسم “فالنتاين” تشبه نبض القلب، لأنها تحدد دوران الغلاف الجوي على الكوكب القزم. الرياح الناتجة تنحت وجه بلوتو. الرياح النيتروجينية التي تهب بسرعة تصل إلى 20 ميلاً في الساعة تلتقط جزيئات ثلج الميثان من جبال بلوتو، ثم تكدسها في كثبان على السهول.

بركان جليدي يترك انبعاجات في نصف الكرة الجنوبي لبلوتو

جنوب قلب بلوتو، يوجد جبل استثنائي على شكل كعكة دائرية. هذا البناء على شكل فوهة هو وايت مونز، ويمتد بعرض 93 ميلاً ويبلغ ارتفاعه حوالي ارتفاع إيفرست من القاعدة إلى القمة. يعتقد الباحثون أنه قد يكون بركاناً جليدياً، وهو ميزة جيولوجية متقلبة تستخدم الماء السائل بدلاً من الحمم المنصهرة.

<>

لم يتمكن أحد من التقاط انفجار وايت مونز حتى الآن، لكن الباحثين لديهم سبب وجيه لاستنتاج أنه كان – أو لا يزال – نشطًا جيولوجيًا. يفتقر السطح الخارجي إلى فوهات الاصطدام، مما يشير إلى أن السطح لا يزال جديدًا ويزيل ماضيه. يعتقد العلماء أن ارتفاعه الشاهق يوحي بأن البركان الجليدي مصنوع من جليد الماء الصلب. الطريقة الوحيدة التي يمكن لبروتو أن يصنع بها ناطحة سحاب كهذه هي إذا كان هناك بعض الحرارة الداخلية التي تحرك الماء. ربما تسبب الحرارة الداخلية في حدوث ثورة أرضية أو تحفز الانفجارات التي تكدس المواد على القمة. لا يستطيع العلماء الجزم بأن هذا يحدث بسبب المظهر غير المتجانس للخاصية والافتقار الغريب لميزات التدفق.

بروتو لديه قمر ضخم

بلوتو لديه خمسة أقمار – “بطاطس فضائية تبدو ممتعة”، كما يسميها سينغر – وأكبرها هو عملاق. تم اكتشاف شارون في [[LINK17]]1978 [[LINK17]] عندما لاحظ العلماء أن بلوتو يبدو أنه يمتد كل ستة أيام. حدث التغير الظاهر عندما ظهرت كتلة شارون من خط رؤية بلوتو.

شارون نصف حجم بلوتو. القمر هو الأقرب حجماً إلى كوكبه من جميع أزواج الأقمار والكواكب في نظامنا الشمسي. القمر ثقيل جداً لدرجة أنه يؤثر على دوران بلوتو. في الواقع، يقع محور دوران بلوتو في مكان ما بين الكوكب القزم وشارون. يشير العلماء أحياناً إلى شارون وبلوتو كنظام كواكب قزمة مزدوجة.

<>

عن قرب، يظهر شارون بشكل لافت. القمر الصناعي مغطى بالشقوق التي يعتقد العلماء أنها قد تحتوي على محيط سائل. القطب الشمالي له مغطى بمادة عضوية انتقلت من بلوتو وتكثفت هناك. عندما تضرب الشمس هذه المواد المتطايرة، تتفاعل وتندمج لتكوين مركبات أكبر تعطي القطب لوناً أحمر.

قد تكون أعماق بلوتو مبللة تمامًا

بالنسبة لكوكب بارد مثل بلوتو، قد يكون مختبئًا تحت قشرته مفاجأة مائية تقدر بحوالي 125 ميلاً. يشتبه العلماء [[LINK19]] في وجود محيط عالمي من الماء السائل lurking right under [[LINK19]] السطح. على الرغم من عدم وجود دليل مباشر على المحيط حتى الآن، فقد استنتج العلماء وجوده بطرق عدة. على سبيل المثال، يحتوي بلوتو أيضًا على شقوق كبيرة على سطحه، والتي يمكن تفسيرها من خلال تجمد الماء السائل تحت الأرض ببطء. حيث أن الماء يتمدد عند تجمده، فإن الجليد المتزايد يشق القشرة لتشكيل شقوق ضخمة.

كيف تمكن بلوتو بالضبط من الحفاظ على محيطه من التجمد يجعل العلماء يحكون رؤوسهم. أحد التفسيرات المحتملة هو وجود الأمونيا الذائبة في المحيط التي تعمل كمضاد للتجمد. إذا كان هناك محيط مائي سائل موجود حقًا داخل بلوتو، فإن هذا يضع الكوكب القزم بين صفوف عوالم المحيط الأخرى في النظام الشمسي، بما في ذلك يوروبا التابعة للمشتري وإنسيلادوس التابعة لزحل. تقول بوني بوراتتي، عالمة الكواكب في ناسا: “أي عالم محيط يمكن أن يكون بيئة قابلة للسكن.” على الرغم من أن الخبراء يتوخون الحذر في الإشارة إلى أن القابلية للسكن لا تعني وجود الحياة، فإن أي احتمال لذلك، مهما كان ضئيلاً، هو أمر مثير. تقول بوراتتي: “إنه أمر نوعًا ما تخميني، لكن من الممكن.”