بلوتو كما يُرى من البيانات التي تم التقاطها بواسطة التحليق فوق كوكب نيو هورايزون في عام 2015 للكوكب القزم ، مع عرض عن قرب لسلسلة جبال بيجافيتا مونتيس. يشير اللون الموجود على اليمين إلى تركيزات جليد الميثان ، مع أعلى تركيزات عند الارتفاعات الأعلى باللون الأحمر ، مما يؤدي إلى تناقص المنحدر إلى أدنى تركيزات باللون الأزرق. الائتمان: NASA / JHUAPL / SwRI ومركز أبحاث Ames / Daniel Rutter
الجبال المكتشفة على بلوتو خلال تحليق مركبة نيو هورايزونز الفضائية للكوكب القزم في عام 2015 مغطاة ببطانية من جليد الميثان ، مما يخلق رواسب لامعة بشكل مذهل مثل سلاسل الجبال المغطاة بالثلوج الموجودة على الأرض.
بحث جديد أجراه فريق دولي من العلماء ، بما في ذلك باحثون في ناساقام مركز أبحاث Ames في وادي السيليكون بكاليفورنيا بتحليل بيانات New Horizons من بلوتوالغلاف الجوي والسطح ، باستخدام المحاكاة العددية لمناخ بلوتو للكشف عن أن هذه القمم الجليدية تتكون من خلال عملية مختلفة تمامًا عما هي عليه على الأرض.
قال تانجوي برتراند ، باحث ما بعد الدكتوراة في Ames والمؤلف الرئيسي في الورقة البحثية التي تشرح بالتفصيل هذه النتائج ، والتي نُشرت في اتصالات الطبيعة. “على الرغم من أن الأشياء من الناحية النظرية مثل نبتونيمكن أن يكون لقمر تريتون عملية مماثلة ، فلا يوجد مكان آخر في نظامنا الشمسي به جبال مغطاة بالجليد مثل هذه إلى جانب الأرض. “
على كوكبنا ، تنخفض درجات حرارة الغلاف الجوي مع الارتفاع ، ويرجع ذلك في الغالب إلى التبريد الناجم عن تمدد الهواء في الحركات الصعودية. الغلاف الجوي البارد بدوره يبرد درجات الحرارة على السطح. عندما تقترب الرياح الرطبة من جبل على الأرض ، يبرد بخار الماء ويتكثف مكونًا غيومًا ثم الثلج الذي يُرى على قمم الجبال. لكن العكس يحدث في بلوتو. يصبح الغلاف الجوي للكوكب القزم أكثر دفئًا مع زيادة الارتفاع لأن غاز الميثان الأكثر تركيزًا أعلى يمتص الإشعاع الشمسي. ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي رقيق جدًا بحيث لا يؤثر على درجات حرارة السطح ، والتي تظل ثابتة. وخلافا لرياح الأرض الصاعدة ، على بلوتو ، تهيمن الرياح التي تسير على منحدرات الجبال.
لفهم كيف يمكن إنتاج نفس المناظر الطبيعية بمواد مختلفة وتحت ظروف مختلفة ، طور الباحثون نموذجًا ثلاثي الأبعاد لمناخ بلوتو في مختبرات دي Météorologie في باريس ، فرنسا ، لمحاكاة الغلاف الجوي والسطح بمرور الوقت. وجدوا أن الغلاف الجوي لبلوتو يحتوي على غاز ميثان أكثر دفئًا على ارتفاعات أعلى ، مما يسمح لهذا الغاز بالتشبع والتكثف ثم التجميد مباشرة على قمم الجبال دون تكوين أي سحب. في الارتفاعات المنخفضة ، لا يوجد صقيع لغاز الميثان نظرًا لوجود كمية أقل من هذا الميثان الغازي ، مما يجعل من المستحيل حدوث التكثيف.
هذه العملية لا تخلق فقط أغطية جليدية من غاز الميثان على جبال بلوتو ، بل تخلق أيضًا ميزات مماثلة على حواف فوهة البركان أيضًا. تفسر هذه الدورة أيضًا التضاريس الغامضة ذات النصل التي يمكن العثور عليها في منطقة Tartarus Dorsa حول خط استواء بلوتو.
قال برتراند: “إن بلوتو حقًا هو أحد أفضل المختبرات الطبيعية التي يتعين علينا استكشاف العمليات الفيزيائية والديناميكية التي تنطوي عليها عندما تتفاعل المركبات التي تنتقل بانتظام بين الحالة الصلبة والغازية مع سطح كوكب”. “كشفت رحلة نيو هورايزونز Flyby عن مناظر طبيعية جليدية مذهلة نواصل التعلم منها.”
المرجع: “الجبال الاستوائية على بلوتو مغطاة بصقيع الميثان الناتج عن عملية الغلاف الجوي الفريدة” بقلم تانغي برتراند وفرانسوا فورجيه وبرنارد شميت وأوليفر إل وايت وويليام إم جروندي ، 13 أكتوبر 2020 ، اتصالات الطبيعة.
DOI: 10.1038 / s41467-020-18845-3
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”