حدد العلماء مصدرا محتملا للقبة الحمراء على شارون، أكبر أقمار بلوتو

وبالإضافة إلى جميع الأشكال الأرضية الرائعة التي تم اكتشافها على سطح بلوتو، اكتشف التحليق شكلاً غير عادي على شارون، وهو عبارة عن قبة حمراء مدهشة تتمركز في قطبه الشمالي، وأجرى العلماء تجربة تحاكي العمليات في الغلاف الجوي الرقيق لشارون.

قام العلماء في معهد أبحاث الجنوب الغربي (SwRI) بدمج البيانات من مهمة نيو هورايزنز التابعة لناسا مع تجارب معملية متقدمة للغاية ونمذجة خارجية لاكتشاف التركيب المحتمل للقبة الحمراء على قمر بلوتو شارون وكيف يمكن أن تكون قد تشكلت. يوفر هذا الوصف الأول على الإطلاق لجو الميثان الديناميكي لشارون باستخدام بيانات جديدة لمحة رائعة عن أصل البقعة الحمراء لهذا القمر كما هو موضح في ورقتين جديدتين.

شارون هو أكبر قمر لبلوتو، وهو أكبر قمر صناعي معروف بالنسبة لجسمه الأم. ويدور شارون حول بلوتو كل 6.4 يوم أرضي. اكتشف جيمس كريستي وروبرت هارينجتون شارون في عام 1978 في المرصد البحري الأمريكي في فلاجستاف، أريزونا.

قال راندي غلادستون من SwRI، وهو عضو في الفريق العلمي لنيو هورايزنز: "قبل نيوهورايزنز، كشفت أفضل صور بلوتو من هابل فقط عن رقعة باهتة من الضوء المنعكس". "بالإضافة إلى جميع الأشكال الأرضية الرائعة المكتشفة على سطح بلوتو، اكتشفت الذبابة شكلاً غير عادي على شارون، وهو قبة حمراء مدهشة تتمركز في قطبه الشمالي."

بعد وقت قصير من لقاء عام 2015، اقترح علماء نيو هورايزنز أن مادة حمراء "شبيهة بالثولين" في قطب شارون يمكن تصنيعها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية التي تحطم جزيئات الميثان. يتم احتجازها بعد تسربها من بلوتو ومن ثم تجميدها في المناطق القطبية من القمر خلال ليالي الشتاء الطويلة. الثولين عبارة عن بقايا عضوية لزجة تتشكل نتيجة تفاعلات كيميائية ناجمة عن الضوء، وفي هذه الحالة توهج ليمان-ألفا فوق البنفسجي المنتشر بواسطة ذرات الهيدروجين بين الكواكب.

يقول الدكتور أوجوال راوت من SwRI، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن التقلبات الموسمية الجذرية في الغلاف الجوي الرقيق لشارون، بالإضافة إلى الضوء الذي يكسر صقيع الميثان المتكثف، هي المفتاح لفهم أصل المنطقة القطبية الحمراء لشارون". يسمى مصنع شارون الحراري في مجلة Science Advances. "هذا هو أحد الأمثلة الملموسة والقوية للتفاعلات بين الغلاف الجوي والسطح التي تمت ملاحظتها حتى الآن في جسم كوكبي."

قام الفريق بتكرار الظروف على سطح شارون في SwRI بشكل واقعي لقياس تركيبة ولون الهيدروكربونات المتكونة في نصف الكرة الشتوي لشارون عندما يتجمد الميثان تحت توهج ليمان-ألفا. قام الفريق بإدخال القياسات في نموذج جوي جديد لشارون لإظهار تحلل الميثان إلى بقايا عند نقطة القطب الشمالي لشارون.

وقال راوت: "لقد وفرت تجارب التحلل الضوئي الديناميكي المبتكرة التي أجراها فريقنا حدودًا جديدة لمساهمة ليمان ألفا بين الكواكب في تركيب المادة الحمراء لشارون". "تجربتنا قامت بتكثيف غاز الميثان في غرفة مفرغة للغاية تحت التعرض لفوتونات ليمان ألفا لإعادة إنتاج الظروف في قطبي تشاروس بدقة كبيرة."

كما طور علماء SwRI محاكاة حاسوبية جديدة لنموذج الغلاف الجوي الرقيق للميثان في شارون.

وقال الدكتور بن توليس، المؤلف الرئيسي لورقة بحثية ذات صلة بعنوان: "يشير النموذج إلى نبضات انفجارية موسمية في الغلاف الجوي لشارون بسبب التغيرات الشديدة في الظروف خلال رحلة بلوتو الطويلة حول الشمس".  ديناميات الغلاف الخارجي المتطرفة في شارون: الآثار المترتبة على البقعة الحمراء في المجلة رسائل البحوث الجيوفيزيائية.