يسلط بحث جديد الضوء على تكوين الحزام التكتوني حول قمر بلوتو شارون

تحت الحزام: بحث مشترك أجرته فرق من التخنيون وفي جامعة كاليفورنيا تسليط الضوء على تشكل الحزام التكتوني المحيط بشارون، أكبر أقمار بلوتو

تم اكتشاف شارون، وهو أكبر أقمار بلوتو، في عام 1978 وأثار منذ ذلك الحين فضولًا كبيرًا بسبب خصائصه الخاصة. وهو يدور بالقرب من بلوتو وهو أصغر منه بحوالي 50% فقط، وهي حقيقة تجعله أكبر قمر (بالنسبة لكوكبه) في النظام الشمسي.

في منتصف يوليو 2015، مرت مركبة الفضاء نيوهورايزنز (المسبار) بالقرب من بلوتو (حوالي 12,600 كيلومتر منه) وجلبت صورًا غير مسبوقة ليس فقط لبلوتو بل لشارون أيضًا. وبحسب البروفيسور المشارك حجي بيرتس من كلية الفيزياء في التخنيون، فإن هذه الصور حملت العديد من المفاجآت، بما في ذلك وجود حزام تكتوني يحيط بشارون. الآن، بالتعاون مع زميله الدكتور أوري ميلمود من التخنيون والبروفيسور جيرالد شوبرت من جامعة كاليفورنيا (جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس)، ينشر البروفيسور ميشنا بيرتس فرضية بشأن تشكيل حزام شارون. يقدم البحث، الذي نُشر في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، نموذجًا جديدًا للتطور الحراري والفيزيائي المعقد لشارون، ويساهم في النقاش العلمي الأوسع حول تكوينه وخصائص سطحه.

ووفقا للبروفيسور ميشنا بيرتس، يواجه العلماء حاليا عدة تحديات في دراسة هذا القمر المميز: "أولا، هناك حاجة إلى نظرية ناجحة لشرح كيفية تشكل شارون. ثانيًا، يجب علينا أن نصف كيف تطورت منذ حالتها الأولية حتى اليوم. والآن، في ضوء الصور عالية الجودة لسطحه، أمامنا سؤال ثالث: ما علاقة خصائص هذا السطح بتكوين شارون وتطوره؟ وبالطبع - قضية الحزام الذي صورته نيو هورايزنز."

الحزام التكتوني

وتظهر الصور الملتقطة من نيوهورايزنز سلسلة من الوديان والتلال التي تغطي منطقة شارون في المنطقة القريبة من خط استوائه وبالتالي تشكل حزاما تكتونيا يبرز من السطح ويمتد أيضا إلى النصف البعيد من القمر عن بلوتو - منطقة لم يتم تصويرها بواسطة المركبة الفضائية. يفصل هذا الحزام بين منطقتين مختلفتين تمامًا في طبيعتهما: السهول الناعمة نسبيًا في الجنوب والمناطق الأكثر وعورة في الشمال. في عدة أماكن، وخاصة في الوادي الأكبر هاشما الصفاء يظهر في الصورة على الجانب الأيمن من الحزام التكتوني، ويبدو كما لو أن سطح شارون قد تمزق. يقول البروفيسور ميشنا بيرتس: "فرضيتنا هي أن التابوت تعرض لتمدد تدريجي أدى إلى تمزيق سطحه، ولدينا تفسير لذلك".

مثل زجاجة في الثلاجة

يتم تفسير توسع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي من خلال تجميد المحيط الجوفي الداخلي. ونتيجة لتمدد الماء عند التجميد، يحدث ضغط على سطح الجسم، وفي مرحلة ما قد ينفجر - على غرار قنينة زجاجية مملوءة بالماء المخزنة في الفريزر. هناك باحثون يعتقدون أن شيئًا مشابهًا حدث لشارون: تجمد المحيط بداخله وتوسع. يقول البروفيسور ميشنا بيرتس: «المشكلة هي أنه لا يوجد دليل على وجود محيط داخلي داخل التابوت. ولهذا السبب نقدم تفسيرا بديلا."

وبحسب شرح المجموعة المشتركة للتخنيون وجامعة كاليفورنيا، فقد تم وصفها في الماضي بأنها خزانة ذات نسيج مسامي. يتم تعريف المسامية على أنها النسبة بين المسافة بين حبيبات المادة والحجم الصافي للحبيبات. منذ ولادته، قبل مئات الملايين من السنين، انخفض مستوى مسامية شارون وازدادت قابليته للانضغاط، نتيجة عدة عوامل: ارتفاع درجة الحرارة (تحت تأثير مصادر الطاقة الداخلية فيه)، والجاذبية وتفاعلات المياه الصخرية. وفي وقت لاحق انفصل الماء عن الصخر وتجمد على سطح شارون. هذا هو تفسير البنية الطبقية لشارون.

يتمركز الحزام التكتوني في منطقة شارون الاستوائية، لكنه ليس موازيًا لها تمامًا. هذه الحقيقة موضحة أيضًا في الدراسة التي يتم نشرها الآن. وبحسب إحدى الفرضيات، فإن الحزام تشكل حول الطبقة الاستوائية القديمة نتيجة وجود قشرة رقيقة أو ضعيفة في هذه المنطقة نتيجة الانكماش الأولي لشارون؛ وبعد تشكل الحزام تغير محور دوران شارون نتيجة الاصطدام، ولهذا السبب لا يتطابق الحزام مع خط الاستواء الحالي. قد يفسر هذا الاصطدام أيضًا الفرق الجيوفيزيائي بين نصفي الكرة الأرضية (نصف الكرة الشمالي للحزام مقابل النصف الجنوبي منه)، بالإضافة إلى النشاط البركاني البارد مباشرة بعد الاصطدام. تفتح هذه الدراسة مجالا جديدا من الدراسات الممكنة.

للحصول على المقال كاملا انقر هنا