פלוטו הוא עולם קטן ומוזר עם מתכון פלנטרי מוכר.

אם תשלבו רבים מהחומרים שנמצאים במערכת השמש - סלעים, מים, מתאן, חנקן, פחמן חד חמצני - ומרכיבים אותם לעצם רחוק מהשמש, פוגעים בו בפגיעות של עצמים אחרים במערכת השמש. ואז חכה מיליארדי שנים, אולי תייצר משהו כמו פלוטו.

למדענים יש תחושה מסוימת של המתכון הזה מכיוון שהם קיבלו מבט מקרוב ראשון על כוכב הלכת הננסי האנדרדוג כאשר החללית New Horizons של נאס"א חלפה על פני פלוטו ביולי, והחזירה תמונות עוצרות נשימה של הגיאולוגיה והאטמוספירה המורכבת של עולם שמעולם לא נחקר מטווח קרוב. .

הגשושית ממשיכה לשלוח בחזרה את הנתונים שאספה במהלך הטיסה, ונותנת לחוקרים טיפות של מידע מגרה על העולם.

כעת, חודשים לאחר הגישה הקרובה של New Horizons, מדענים מתחילים לאט לאט להרכיב בדיוק היכן פלוטו משתלב בהקשר של מערכת השמש.

"אני יכול להגיד לך, אף אחד לא ציפה למה שמצאנו, שזה החפץ הקטן והמורכב הזה שחי היום בקנה מידה עצום", אמר החוקר הראשי של ניו הוריזונס אלן סטרן בראיון.

הוא ועמיתיו פרסמוחמישה מחקרי פלוטו חדשיםביומןמַדָעהשבוע.

במובנים רבים, חלקים מהעולם הקטן אכן נראים מוכרים במקצת.

של פלוטושכבות של אובך אטמוספרינראים דומים לאלה שעל ירחו של שבתאי טיטאן, ואולי אפילו יש לו אוקיינוס ​​תת-קרקעי נוזלי כמו אלה שנמצאו על אירופה של צדק או האנקלדוס של שבתאי.

טריטון, הירח הגדול ביותר של נפטון, נראה גם הוא קרוב מבחינה קומפוזיציית לפלוטו, עם קרח נדיף ואקזוטי כמו מתאן על פניו.

אבל אפילו ההשוואה הזו לא בדיוק הוגנת.

טריטון על סטרואידים

"המודל שלנו שנכנס היה טריטון... או אולי טריטון על סטרואידים," אמר סטרן.

"אבל זה לא טריטון, וזה לא טריטון על סטרואידים. זה באמת עניין משלו, ומעולם לא היינו בכוכב לכת קטן שנמצא שם לבדו ונוצר בערפילית השמש".

ההבחנות העיקריות של פלוטו מעצמים אחרים במערכת השמש נובעת מהעובדה שהוא כל כך רחוק מהשמש ואינו מקיף גוף אחר.

בגלל המרחק הקיצוני של פלוטו, המולקולות המרכיבות אותו מתנהגות בצורה שונה ממה שהן מתנהגות על עצמים אחרים הקרובים יותר לכוכב.

לדוגמה, מולקולות של מתאן, פחמן חד חמצני וחנקן מופיעות כקרח על פני העולם, בעוד שהמולקולות הללו על פני כדור הארץ נמצאות לרוב במצב גזי.

הרעיונות האלה פשוטים מספיק בתיאוריה, אבל לראות אותם בפועל זה כבר סיפור אחר.

"הציפייה לאורך כל הדרך הייתה שהדברים האלה [מולקולות] יהיו שם, אבל אני חושב שאנשים לא ממש חיברו אחד ואחד ביחד והבינו איך שני סוגי החומרים השונים האלה יכולים לעבוד יחד כדי ליצור גיאולוגיה פעילה אפילו במציאות, טמפרטורות נמוכות", אמר מחבר אחד המחקרים, וויל גרונדיניתן למעוך.

קרחוני חנקןלזרום בחלק של העולם שנקרא Sputnik Planum, המהווה חלק מהלב הייחודי של פלוטו.

נראה שבלוקים ענקיים של קרח מים צפים על החנקן כשהוא נע על פני השטח.

"זה עולם שעבר הרבה מהתהליכים שראינו בעולמות אחרים", אמרה המדענית הפלנטרית שרה הורסט והוסיפה כי למרות שאנו רואים קווי דמיון, הפיזיקה והכימיה של הקרחונים והעצמים האחרים בפלוטו עדיין חדש לחלוטין.

ספוטניק פלאנום עצמו הוא גם צעיר להפליא במונחים גיאולוגיים, בן פחות מ-10 מיליון שנה, אבל חלקים אחרים של פלוטו הם עתיקים, לאחר שנוצרו זמן לא רב לאחר שמערכת השמש נוצרה לפני יותר מ-4 מיליארד שנים, על פי אחד מהחדשים לימודים.

מיטת בדיקה חדשה במערכת השמש

פלוטו גם מארחהרים ענקייםבגודל של הרי הרוקי העשויים מקרח מים. על פני כדור הארץ, קרח מסוג זה שביר מכדי לתמוך ברכסי הרים גדולים, אך בפלוטו, ההרים הללו יכולים לגדול לגובה הודות לטמפרטורות פני שטח קרות במיוחד.

נראה כי מולקולות אחרות כמו מתאן מתעבות עונתיות מהאטמוספירה אל הפסגות הגבוהות של הרי הקרח, ומכסות אותן בכפור, כך עולה מהמחקרים.

"זו דרך ממש חשובה עבורנו לבדוק את ההבנה שלנו לגבי איך הדברים האלה עובדים", אמר הורסט, שאינו קשור לצוות ניו הוריזונס. "אוקיי, נהדר, אנחנו חושבים שאנחנו מבינים מה קובע את גובה ההרים ואיך נוצרים הרים, עכשיו עושים אותם מקרח מים."

עֲנָקאולי יש גם הרים עשויים מקרח מים, לפי הורסט, אבל הירח הזה הרבה יותר חם מפלוטו, בנוסף כוח המשיכה שלו שונה. אז עכשיו למדענים יש שני ערכות ניסוי שבאמצעותן אפשר להבין איך כוכבי לכת יוצרים הרי קרח בחלקים שונים של מערכת השמש.

כך גם לגבי האטמוספירה העשירה בחנקן, פחמן חד חמצני ומתאן של פלוטו. מדענים יכולים כעת להשוות את האופן שבו האווירה של פלוטו נראית לזו שלטרִיטוֹןאו טיטאן, שיש להם קומפוזיציות דומות.

זו אולי נראית כמו שאלה קטנה, אבל היא מגיעה לרצון בסיסי להבין איך בדיוק השכונה הקוסמית שלנו מתפקדת ואיך היא נוצרה.

לידה קטסטרופלית ואוקיינוסים תת-קרקעיים

תגליות אלו מובילות גם להבנה מלאה יותר של האבולוציה של פלוטו במהלך יותר מארבעה מיליארד שנים.

הפלוטו שראה ניו הורייזנס במהלך הטיסה שלו על כוכב הלכת הננסי הוא תוצר של אירוע אלים ואסון שיצר את העולם הקטן ואת מערכת הירחים שלו.

מדענים עדיין לא ממש בטוחים בפרטי ההתרסקות הקוסמית, אבל ברור שסוג של גורם פוגע נגח בגרסה מוקדמת של כוכב הלכת הננסי.

ההשפעה הזו ככל הנראה יצרה את כארון והותירה בלגן של חומר שמסתובב בעולם שבסופו של דבר התעבה לירחיו האחרים, הקטנים יותר של פלוטו, קרברוס, ניקס, הידרה וסטיקס.

לאחר היווצרותם, ייתכן שנשארו עם פלוטו וכרוןאוקיינוסים תת קרקעייםזה הניע חלק ניכר מהגיאולוגיה שראה ניו הורייזנס בשנה שעברה, אומר אחד המחקרים החדשים.

מדענים חושבים כעת שהאוקיינוס ​​התת-קרקעי של קארון - אם היה כזה - כנראה קפא, ויצר את הסדקים והסדקים המדהימים והמורכבים שנראו על פני הירח, כך עולה ממחקר חדש אחד.

כשהאוקיינוס ​​קפא, הוא היה מתרחב, מותח את כארון מבפנים החוצה, אמר מדען ניו הוריזונס וויליאם מקינון, ושבר את הקרום.

צוות New Horizons מצא גם כמה ראיות לאוקיינוס ​​תת-קרקעי שעדיין קיים בתוך פלוטו.

מדענים חושבים שפלוטו הוא כשני שליש סלע, ​​ובתוך הסלע הזה נמצאים יסודות שמתכלים לאט - כמו אורניום - אולי שומרים על חום העולם מספיק כדי להחזיק אוקיינוס ​​מתחת לפני השטח הקפוא שלו.

"זה טיעון תיאורטי ברובו", אמר מקינוןניתן למעוך.

"כשאתה מחבר את המספרים, באמת יכול להיות לו אוקיינוס ​​מתמשך. אין באמת שום טיעון קשה שאתה יכול לטעון שהוא חייב להיות קפוא."

הקשר חגורת קויפר

פלוטו הוא ככל הנראה דוגמה מצוינת לגופים בחלקו של חגורת קויפר - מסת העצמים הקרים בחלקו של כוכב הלכת הננסי בחלל - אבל המדענים לא סיימו לחקור את החלק הגדול הזה של מערכת השמש.

חגורת קויפר נוטה להתחלק לחלקים שונים.

מצד אחד, השכונה של פלוטו נשלטת אולי על ידי עצמים אחרים, דומים, שאולי התחילו קרוב יותר לנפטון ואז היגרו החוצה למקום שבו הם נמצאים כעת.

מבנה מחדש מסיבי של מערכת השמש היה מתרחש לפני כארבעה מיליארד שנים, כאשר מסלולי כוכבי הלכת הענקיים השתנו איכשהו, הוסיף מקינון.

ייתכן שהגופים הניתנים להזזה, כמו פלוטו, עברו כמה שינויים רציניים לאחר היווצרות מערכת השמש, והותירו אותם עם גיאולוגיה מורכבת, אם כי אף אחד לא בטוח.

למעשה, ייתכן שראיית פלוטו מקרוב יצרה יותר שאלות מאשר תשובות.

"אני חושב שכולם סוג של הניחו שפלוטו יהיה כנראה בעל מכתש כבד יחסית, לא באמת יתרחשו הרבה דברים מעניינים מבחינה גיאולוגית, וזה כמובן לא המקרה", אמר הורסט.

"אז מה זה אומר לגבי העצמים הגדולים האחרים [בחגורת קויפר], האם הם גם כאלה, או שמא פלוטו הוא מקרה מיוחד פוטנציאלי בגלל הדברים הקטסטרופליים שקרו לו כמובן? אולי כולם נראים כך. אנחנו לא יודעים".

חפצים אחריםרחוק יותר בחגורת קויפר, הידועים כעצמי חגורת קויפר הקלאסיים, הם ככל הנראה דוגמאות בתוליות לחומר המקורי שהיה קיים כאשר מערכת השמש נוצרה לראשונה.

ובקרוב - ובכן, בקרוב בסטנדרטים מדעיים - ניו הורייזנס תקבל הזדמנות לחקור את אחד מהאובייקטים הבתוליים האלה כשהוא יטוס ליד2014 MU69בחגורת קויפר ב-2019.

2014 MU69 התגלה על ידי טלסקופ החלל האבל וכנראה שייך לקטגוריה השנייה, הלא דמוית פלוטו, של עצמים בחגורת קויפר שעשויים לייצג את החומר הקדום ביותר של מערכת השמש.

מדענים העובדים עם New Horizons לא יכולים לחכות כדי לבדוק זאת מקרוב, בהנחה שנאס"א תממן משימה מורחבת עבור החללית.

"אנחנו בעצם לא יודעים כלום על זה [2014 MU69]," אמר מקינון. "לכל מה שאנחנו יודעים, זה עולם בינארי בעצמו."

יש לך מה להוסיף לסיפור הזה? שתפו אותו בתגובות.