الاحتباس الحراري - أيضا في بلوتو؟

تحدث التغييرات عندما يبتعد بلوتو عن الشمس، لكن الاتجاهات أكثر تعقيدًا بكثير مما كان متوقعًا

يقول علماء الكواكب إن بلوتو ربما يشهد اتجاها نحو ارتفاع درجة حرارة سطحه وتبريد الغلاف الجوي. وقدر علماء الفلك ذلك بناء على البيانات التي تم الحصول عليها خلال كسوف نجمي - والذي حدث عندما حجب بلوتو ضوء النجم P126A.

آخر مرة حدث فيها كسوف نجمي لبلوتو كانت في عام 1998. ومع ذلك، عاد ضوء النجم للظهور بسرعة كبيرة لدرجة أنه لا يمكن تعلم أي شيء عن بلوتو منه. وفي يوليو من هذا العام، خفت ضوء النجم ببطء مع مرور بلوتو أمامه.

ومن خلال دراسة ضوء النجوم، يستطيع العلماء تقدير كثافة وضغط ودرجة حرارة الغلاف الجوي الرقيق لبلوتو.

يقول مارك باوي من مرصد لوفيل في أريزونا: "على مدى الأعوام الأربعة عشر الماضية، حدثت بعض التغييرات". "يشهد الغلاف الجوي لبلوتو تبريدًا عالميًا، بينما تظهر بيانات أخرى أن السطح قد ارتفع قليلاً."

يقول باوي، الذي قام بالتعاون مع جيمس إليوت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بنشر النتائج الأسبوع الماضي: "تحدث التغييرات مع تحرك بلوتو بعيدًا عن الشمس، لكن الاتجاهات أكثر تعقيدًا بكثير مما كان متوقعًا". يمتلك بلوتو مدارًا بيضاويًا للغاية ويتحرك بعيدًا عن الشمس باتجاه أبعد نقطة في مداره.

وتتوقع نظرية علماء الفلك أنه خلال هذا الوقت، سيتجمد الغلاف الجوي للنجم لمدة تزيد عن مائة عام. هذا الخميس، سيمر بلوتو مرة أخرى أمام نجم آخر. تحدث مثل هذه الخسوفات الآن في كثير من الأحيان لأن بلوتو يتحرك الآن بشكل يتماشى مع المستوى المركزي لمجرة درب التبانة حيث تكون كثافة النجوم أعلى.

يجب أن ننطلق بسرعة، قبل أن يتجمد بلوتو ويختفي عن الأنظار

كينيث تشانغ نيويورك تايمز

الصورة: جامعة جونز هوبكنز

رسم تخطيطي لمركبة "نيو هورايزنز" الفضائية في طريقها إلى بلوتو. ومن المقرر أن تنطلق المركبة الفضائية الأمريكية في عام 2006 وتصل إلى كوكب بلوتو في عام 2016

في عام 1991، أصدرت خدمة البريد الأمريكية سلسلة من الطوابع، تخليدًا لذكرى البعثات البحثية الأمريكية في الفضاء. يتكون ختم بلوتو من صورة قرص رمادي، مع نوع من الاعتذار تحته: "لم يتم استكشافه بعد".

بلوتو، أصغر وأبعد كواكب النظام الشمسي، لا يزال الكوكب الوحيد الذي لم تتم زيارته بعد بواسطة مركبة فضائية. خلال 72 عامًا منذ أن اكتشف كلايد تومبو، عالم الفلك في مرصد لويل في فلاجستاف بولاية أريزونا، بلوتو كنقطة ضوء في إحدى صوره، ظل بلوتو كذلك: نقطة ضوء. التلسكوبات الأرضية ليست قوية بما يكفي لالتقاط أي تفاصيل عن سطحه.

ولكن مع القليل من البراعة، تعلم علماء الفلك الكثير بمجرد النظر بعمق إلى النقطة المضيئة. وتشير الألوان المحددة في الضوء إلى تركيبة السطح وأجواءه الرقيقة. ومن خلال قياس مدى سطوعه وخفوته أثناء الخسوف مع قمره شارون، أنشأ العلماء خريطة تقريبية لسطحه.

كان بلوتو مؤخرًا موضع جدل بين أولئك الذين يجادلون بأنه يجب أن يُحسب ضمن الأجرام السماوية لحزام كويبر - وهي حلقة من الصخور الجليدية تقع خارج المسار المداري لنبتون والتي فشلت في الاندماج لتكوين كوكب أكبر - وأولئك الذين يهاجمون أي كوكب آخر. محاولة التقليل من مكانتها باعتبارها الكوكب التاسع. ويتقارب هذا الخلاف في نهاية المطاف حول مسألة ماهية الكوكب - وهو مفهوم يبدو واضحا، ولكن من دون تعريف دقيق.

وبعيدًا عن الدلالات الدلالية، يهتم علماء الكواكب ببلوتو لأنه، مثل المذنبات، قد يكون مصنوعًا من العديد من نفس المواد التي شكلت النظام الشمسي البدائي.

على الرغم من بعده عن الشمس - حوالي 4.7 مليار كيلومتر - فإن بلوتو ليس مجرد كرة جليدية متجمدة وغير متغيرة. تتوسع القمم الجليدية القطبية وتضعف على مر العقود. وهناك شكوك في أنه مع تقلص غلافه الجوي، ستصل سرعة الرياح هناك إلى مئات الكيلومترات في الساعة.

التنبؤات في ظل بلوتو

يواجه علماء الفلك الذين رصدوا خسوف بلوتو في شهري يوليو وأغسطس صعوبة في تحديد ما إذا كان الغلاف الجوي للكوكب قد أصبح دافئًا أو باردًا منذ المراقبة السابقة، التي تمت قبل 14 عامًا.

5.9.2002

بقلم: كينيث تشانغ نيويورك تايمز

الصورة: ناسا

بلوتو (في الوسط) وقمره شارون، كما تم تصويرهما بواسطة تلسكوب هابل الفضائي. ويتفق علماء الفلك على أن الغلاف الجوي للكوكب يبدو نشطا بشكل مدهش

توقعات الطقس لبلوتو لا تزال غير واضحة. علماء فلك من مرصد لويل في أريزونا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) يقولون إن الغلاف الجوي على الكوكب قد انخفض بمقدار 10 إلى 20 درجة مئوية في السنوات الـ 14 الماضية، وأن السطح قد ارتفع على الأرجح قليلاً، وأن طبقة منخفضة من الضباب الدخاني التي طفت في الهواء قد تبددت. يجادلهم علماء الفلك الفرنسيون. ووفقا لهم، فقد أصبح الهواء باردا ولكن قليلا، ولا تزال طبقة الضباب الدخاني موجودة في الغلاف الجوي للكوكب.

يبدو أن هذه التقديرات لا تبعث على الثقة أكثر من التقليد الأمريكي المتمثل في "يوم المارميت" الذي يبدأ في الثاني من فبراير. (وفقًا للتقاليد، في هذا اليوم، يلقي المارميت نظرة خاطفة من جحره للتحقق مما إذا كانت صورته تلقي بظلالها. إذا لم تلقي بظلالها، فهذه علامة على أن اليوم غائم - أي أن الربيع قد وصل. إذا ألقت صورته بظلالها، فهذه علامة على أن الشتاء سيستمر ستة أسابيع أخرى، ويعود المارميت إلى جحره). وحتى في حالة بلوتو، فإن جميع النتائج مبنية على ملاحظات الظلال.

بلوتو الذي يبعد عن الأرض 4.5 مليار كيلومتر ويبتعد عنها أكثر فأكثر، ليس أكثر من نقطة ضوء على شاشات التلسكوبات الموضوعة على الأرض. لا يستطيع علماء الفلك استنتاج شيء ما عن الغلاف الجوي للكوكب إلا عندما يمر بلوتو أمام نجم بعيد، بفضل مصادفة سماوية، ويلقي بظلاله الخافتة على الأرض.

حدث هذا مرة واحدة في عام 1988، وفي نهاية انتظار دام 14 عامًا، مرتين في الصيف الماضي. يشير تعتيم الضوء الصادر عن النجم المخفي إلى درجة ضغط ودرجة حرارة الغلاف الجوي لبلوتو. إذا كان بلوتو خاليًا من الهواء، فسيختفي النجم فجأة. لكن الغلاف الجوي يعمل كعدسة: فهو يحني ضوء النجوم حول الكوكب ويتسبب في حدوث التعتيم تدريجيًا. وفي خسوف النجم عام 1988، خفت ضوءه بمعدل ثابت، حتى وصل إلى 40% من سطوعه الطبيعي، ثم اختفى بسرعة.

يشير معدل التعتيم إلى أن معظم الغلاف الجوي لبلوتو، والذي يصل ارتفاعه إلى 160 كيلومترًا فوق سطح الكوكب، موحد إلى حد ما في درجة الحرارة: من 173 درجة مئوية تحت الصفر إلى 162 درجة تحت الصفر.

ويظهر الاختفاء المفاجئ أن هناك طبقة سمكها 24 إلى 56 كيلومترا على السطح، تتكون إما من ضباب ضبابي يبتلع الضوء، أو هواء أبرد وأكثر ضغطا بكثير، مما يشوه الضوء حتى لا يكون مرئيا من الأرض. ومن قياسات أخرى، يعرف الباحثون أن درجة حرارة سطح بلوتو تبلغ 234 درجة مئوية تحت الصفر.

في 20 يوليو، وقف بلوتو أمام النجم،P126A لكن الطقس الغائم أحبط جهود جميع الباحثين، باستثناء فريقين من المراقبين في شمال تشيلي. كان علماء الفلك أكثر حظا في 20 أغسطس، عندما حجب بلوتو نجما آخر، .P131.1 وتم التقاط الكسوف بواسطة عدد كبير من المراصد الكبيرة في هاواي وغرب الولايات المتحدة.

وقال الدكتور مارك باوي، عالم الفلك في مرصد لويل الذي قام بإحدى الملاحظتين الناجحتين في يوليو/تموز في تشيلي، إن ضوء النجم قد خفت بطريقة تشير إلى انخفاض حاد في درجة حرارة بلوتو مقارنة بعام 1988. ووفقا له، كما لم تكن هناك أي آثار لطبقة الضباب أو الهواء البارد، أي أن الطبقة تقلصت بما لا يقل عن 24 كيلومترا، وربما اختفت تماما. وقال باوي "لدينا مفاجآت على المستوى الأساسي".

لكن الفريق الذي قام بالملاحظة الناجحة الأخرى في تشيلي أعلن أنه وفقا لتحليله فإن درجة حرارة الغلاف الجوي لبلوتو لا تزال 173 درجة تحت الصفر. وقال قائد الفريق الدكتور برونو سيكاردي، عالم الفلك في مرصد باريس: "لم نشهد الكثير من التغييرات منذ عام 88". "لا أفهم كيف يمكنهم التوصل إلى أي شيء بشأن التغييرات." بالإضافة إلى ذلك، قال سيكاردي، إن قياسات كسوف أغسطس التي أجراها تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي على مونا كيا في هاواي أظهرت أن طبقة الضباب لا تزال موجودة.

باوي وشريكه البحثي الدكتور جيمس إليوت، عالم فلك منمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ولم يتم تحليل بيانات شهر أغسطس بعد. ثم قامت عدة تلسكوبات في هاواي، ومرصد ليك في كاليفورنيا، ومرصد لويل برصد الكسوف بأطوال موجية مختلفة من الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. وينبغي الحصول على صورة أوضح لبلوتو في غضون بضعة أشهر. وستوضح قياسات الأشعة تحت الحمراء ما إذا كانت طبقة من الهواء البارد أم من الضباب في الغلاف الجوي السفلي. يشوه الهواء البارد جميع الأطوال الموجية بالتساوي. يمتص الضباب الضوء المرئي، لكنه يسمح للضوء تحت الأحمر، الذي له أطوال موجية أطول، بالمرور من خلاله. وقال الدكتور سيكاردي: "وهذا هو السبب أيضًا وراء كون غروب الشمس باللون الأحمر".

وفقا للدكتور إليوت، في الوقت الحالي لا يوجد أي من التفسيرات مرضية. لكي يتسبب الضباب الدخاني في التعتيم الذي لوحظ في عام 1988، يجب أن تكون جزيئاته كبيرة جدًا، كبيرة جدًا بحيث لا يمكنها البقاء في الغلاف الجوي الرقيق لبلوتو. تفشل نماذج الكمبيوتر أيضًا في خلق جو شهد انخفاضًا حادًا في درجة الحرارة خلال 14 عامًا. وخلص إليوت إلى القول: "لم يكن هناك نموذج مادي يمكن أن يفسر ما رأيناه في عام 88".

ويتفق علماء الفلك على أن الغلاف الجوي للكوكب يبدو نشطا بشكل مدهش، نظرا لقلة كمية ضوء الشمس التي تصل إليه. وقال سيكاردي إنه في كسوف أغسطس، سطع ضوء النجم فجأة لبضع ثوان، أي حوالي 10 أضعاف سطوعه السابق، ثم تلاشى مرة أخرى - وهي ظاهرة تشير إلى وجود جيوب من الهواء البارد. وقال: "من أجل خلق مثل هذه الاختلافات، فإن النشاط الديناميكي ضروري". "هناك حاجة إلى الطاقة لصيانة هذه المباني."

ليس من الواضح كيف تتناسب النتائج الجديدة مع التوقعات بأن الغلاف الجوي البارد لبلوتو سوف يتجمد وينهار في غضون 20 عامًا. يعتمد هذا بشكل أساسي على درجة حرارة السطح، والتي تحدد كمية الميثان والنيتروجين المتجمدين الذين سيتحولون إلى غاز. وقال باوي إن نماذج الكمبيوتر الخاصة به تشير إلى أن السطح ربما ارتفع بالفعل بمقدار عُشر الدرجة منذ عام 1988. وقد أصبح السطح داكناً - ربما بسبب تراجع الأنهار الجليدية - وهذا يسمح بمعدل أعلى من امتصاص الحرارة. لكن بلوتو يبتعد ويبرد، ومن المتوقع أن ينعكس هذا الاتجاه في مرحلة ما. ولا يعرف علماء الفلك متى ستوفر النجوم فرصة أخرى لمراقبة الغلاف الجوي لبلوتو وما الذي سيتغير بحلول ذلك الوقت.

الاكتشاف المفاجئ: بلوتو يسخن

24.9.2002
بواسطة: د. نوح بروش
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/pluto240902.html

هذا ما يبدو عليه وجه بلوتو في مشاهدات مجموعة عجائب تلسكوب هابل الفضائي التي تقدم الكوكب الأبعد
وأضيف منا الاكتشاف أيضًا أنه كلما ابتعد عن الشمس الآن - أصبح وجهه أكثر دفئًا
بلوتو يبتعد ويبتعد الآن عن الشمس، في مداره المنتظم، حيث تدوم دورته الواحدة حول الشمس حوالي 250 سنة. لكن مؤخراً اكتشف أن وجهها يسخن تدريجياً، بالضبط مع زيادة بعده عن الشمس.
تنضم هذه الحقيقة المدهشة إلى مجموعة الشذوذات التي يعرضها هذا الكوكب، وهو الكوكب الأخير والأبعد عنا من بين الكواكب التسعة التي تدور حول الشمس. لم يتم استكشاف بلوتو بواسطة المركبات الفضائية بعد.
لقد اندلعت مؤخرًا "شبه حرب" بين مجلس الشيوخ والبيت الأبيض حول طموح إجراء دراسة متعمقة لكوكب بلوتو. في حين أشارت المؤسسة الأكاديمية العلمية إلى عملية إطلاق مركبة فضائية نحو بلوتو، كمشروع يجب أن يحظى بأولوية عالية، في خط العمليات العلمية والبحثية المتعلقة بالنظام الشمسي - وهو قرار قبله مجلس الشيوخ - الرئيس ومستشاروه عازمون على إلغاء الخطة لصالح عمليات أخرى.
تم اكتشاف بلوتو فقط في عام 1930، ومنذ ذلك الحين لم يسافر سوى جزء من كوب واحد حول الشمس. تتم الحركة المدارية لبلوتو في مدار بيضاوي الشكل ممدود. واليوم تبلغ المسافة بينه وبين الشمس حوالي 4.6 مليار كيلومتر. وفي 116 عامًا، سيكون في ذروته من الشمس - أكثر من 7 مليارات كيلومتر.

وبسبب التغير الحاد في المسافة إلى الشمس، فإن كمية الحرارة الموجودة على سطحها تتناقص مع مرور الوقت. أي: من المتوقع انخفاض درجة حرارة الكوكب. ونتيجة لذلك، من المتوقع أن يتجمد غلافه الجوي الرقيق، والذي يتكون في معظمه من النيتروجين. فقط في عام 2200 أو نحو ذلك، سيكون بلوتو قريبًا بما يكفي من الشمس ليذوب غلافه الجوي.

تم استنتاج وجود الغلاف الجوي من خلال ملاحظة تم إجراؤها عام 1985 في المرصد الحكيم بجامعة تل أبيب في متسبيه رامون. ومنذ ذلك الحين تم تأكيد النتائج عدة مرات عندما غطى بلوتو نجمًا في الخلفية. ويشير الانخفاض التدريجي في شدة الضوء الصادر منه بوضوح إلى وجود غلاف جوي حول الكوكب البعيد. ولكن هذا العام وقع حدثان مماثلان، حيث مر بلوتو فوق نجمين في الخلفية - كما يُرى من الأرض. وتوقع العلماء أن يكون الانخفاض في شدة الضوء أكثر حدة من ذي قبل (بعد حدث مماثل لوحظ في عام 1998). لكن لدهشتهم، أظهر الحدث الأول أن انخفاض الضوء كان أكثر تدرجًا، مما يشير إلى جو أكثر اتساعًا وليس ضيقًا كما توقعوا سابقًا.

ولم يتم بعد فك رموز نتائج الحدث الثاني الذي وقع وتم رصده في 21 أغسطس. الفرضية هي أن سطح بلوتو يسخن، لسبب غير معروف، على وجه التحديد عندما كان يعتقد أنه يبرد. وستظهر ملاحظات الأحداث المماثلة، المتوقعة في المستقبل، ما إذا كانت عملية الاحترار مستمرة بالفعل، أو ما إذا كان سلوك الكوكب قد عاد إلى التنبؤ به كما كان مقدرا سابقا.