نوعی یخ عجیب در تریتون قمر نپتون
 

تریتون بزرگ ترین قمر نپتون است، سیاره ای که از نظر بعد فاصله از خورشید در جایگاه هشتم قرار دارد. تریتون تنها قمر بزرگ منظومه شمسی است که مداری پس رونده دارد، بدین معنی که مدار چرخش آن در خلاف جهت چرخش سیاره اش است.
این حرکت عجیب بازگو کننده این است که تریتون یک جسم فرانپتونی در کمربند کویپر است، یعنی ناحیه ای که بقایای مواد و اجرام اوایل تاریخ شکل گیری منظومه شمسی در آن انباشته شده اند.
به همین دلیل است که ویژگی های مشترکی با سیاره های کوتوله «پلوتون» و «اریس» دارد، علاوه بر این که دمای سطح آن در محدوده صفر مطلق است. دما در تریتون ۶ر۳۶ کلوین، معادل منهای ۶ر۲۳۷ درجه سانتی گراد، یعنی به قدری پایین است که ترکیبات شیمیایی معمولی که روی زمین به حالت گاز وجود دارند در این قمر منجمد
می شوند.
ترکیبی نامتعارف از مونواکسید کربن و نیتروژن در تریتون چیزی است که ستاره شناسان را متعجب کرده است.
آن ها با کمک تلسکوپ هشت متری جمینای جنوبی در رصدخانه شیلی و طیف نگار IGRINSکه وضوح بالایی دارد علائم مادون قرمز متمایزی را روی تریتون شناسایی کردند که حاکی از ایجاد پیوند و در هم آمیختگی دو گاز مونواکسید کربن و نیتروژن در حالت انجماد است. شرایط خاص نتایج خاص را هم به دنبال دارند.
در مورد تریتون، منظور امتزاج غیر عادی دو مولکول عادی و شناخته شده یعنی مونواکسید کربن و نیتروژن در حالت انجماد است.
در اتمسفر زمین، مولکول های این دو به حالت گاز هستند و نه یخ. در حقیقت نیتروژن مولکولی گاز غالب در هوایی است که ما تنفس می کنیم، در حالی که مونواکسید کربن یک آلاینده نادر است که می تواند مرگ آفرین باشد.
این کشف تازه کمک می کند تا دانشمندان بتوانند توضیحی برای تغییرات جوی فصلی در تریتون بیابند و دریابند که چگونه این ترکیب فرار می تواند مواد را از طریق آبفشان ها به سطح این قمر برساند.
چیزی که پیش از مشاهده این ترکیب توجه ستاره شناس را در محیط آزمایشگاه به خود جلب کرد، طول موج خاصی از نور مادون قرمز بود که در اثر ترکیب شدن مولکول های مونواکسید کربن و نیتروژن یخ زده و ارتعاش هماهنگ آن ها جذب شده بود.
هر کدام از این دو نوع مولکول به طور جداگانه طول موج های متفاوتی از نور مادون قرمز را جذب می کنند. اما ارتعاشات همگام هر دو در قالب یک ترکیب یخی باعث می شود نور مادون قرمز با طول موج متفاوتی
جذب شود.
شکل گیری این ترکیب یخی در آزمایشگاه امر غیر منتظره ای نیست، اما این طول موجِ به خصوص که از تابش های مادون قرمز در جرم آسمانی دیگری منتشر شده بی سابقه است. در تریتون مونواکسید کربن و نیتروژن به صورت یخ شکل می گیرند. آن ها می توانند مجزا از یکدیگر تبدیل به یخ شوند یا این که در هم متراکم شوند، درست مانند آن چه در تلسکوپ جمینای دیده شده است.
ترکیب یخی مشاهده شده در این قمر می تواند توضیحی برای آبفشان های منحصر به فرد آن باشد. این آب فشان ها خطوط تیره ای هستند که توسط باد آورده شده اند و نخستین بار در سال ۱۹۸۹ به وسیله فضاپیمای «وویجر ۲» ناسا در ناحیه قطب جنوب تریتون رصد شدند. تصور می شود که این خطوط رگه ای، مواد فوران شده از یک اقیانوس درونی باشند.
فرضیه دیگر این است که آبفشان ها زمانی فوران می کنند که خورشید تابستانی این لایه نازک از ترکیب منجمد فرار را در سطح تریتون گرم می کند و در نتیجه آن ها در واکنش به الگوهای فصلی در حال تغییر نور خورشید در سطح تریتون
جا به جا می شوند.
تریتون ۷ر۲ میلیارد مایل از زمین فاصله دارد، یعنی در لبه بیرونی منطقه سیاره ای منظومه شمسی واقع شده است. علی رغم فاصله زیاد تریتون از خورشید و سرمای زیاد، اندکی نور ضعیف خورشید کافی است تا تغییرات فصلی شدیدی در سطح تریتون و در اتمسفر آن ایجاد شود.
این یافته دانشمندان نتیجه ادغام مطالعات آزمایشگاهی با مشاهدات تلسکوپی در جهت فهم رویدادهای سیاره ای پیچیده است که در محیط های بیگانه، بسیار متفاوت تر از آن چه ما روزانه در زمین می بینیم اتفاق می افتند.
در تریتون فصل ها به کندی پیش می روند، چون ۱۶۵ سال زمینی طول می کشد تا نپتون یک بار به دور خورشید گردش کند. در تریتون هر فصل بیش از ۴۰ سال طول می کشد؛ این قمر آخرین انقلاب تابستانی خود را در سال ۲۰۰۰ پشت سر گذاشت.
بنابراین، برای انجام مطالعات بیشتر پیش از این که فصل پاییز در آن آغاز شود هنوز ۲۰ سال فرصت در اختیار پژوهشگران است.
اتمسفر تریتون ۷۰۰۰۰ بار رقیق تر از زمین است و از گازهای نیتروژن، متان و مونواکسید کربن تشکیل شده است. ظاهراً سطح آن دارای دو نوع متفاوت است؛ بخشی از آن متشکل از یخ های فرار است و بخش دیگر را آب و یخ های دی اکسید کربن اشغال کرده اند.
نیتروژن مولکولی متداول ترین نوع نیتروژنی است که در هنگام شکل گیری منظومه شمسی در آن موجود بود. فراوانی آن در فضای خارج از منظومه شمسی سرنخ مهمی برای کشف منشأ حیات است، چرا که از اجزای سازنده حیات به شمار می رود.
فضاپیمای روباتیک «افق های نو» (New Horizons)، متعلق به ناسا کشف کرده بود که یخ های مونواکسید کربن و نیتروژن هر دو در پلوتون وجود دارند، اما نه در ترکیب با یکدیگر که به تازگی در تریتون رصد شده است.
این نشان می دهد که در جو سیارات دورتر از نپتون نیز ممکن است ترکیبات یخی و تغییرات فصلی وجود داشته باشند. یافته های تلسکوپ جمینای نخستین مدرک طیف نگاری مستقیم از ترکیب این یخ ها و جذب نور مادون قرمز با طول موج متفاوت توسط آن ها است.
رصدخانه جمینای یک رصدخانه دوقلو است، از آن جهت که دو تلسکوپ ۱۹ر۸ متری در دو محل مختلف دارد؛ یکی در هاوایی و دیگری در شیلی. این دو با رصد هر دو نیمکره جنوبی و شمالی آسمان به طور کامل آن را پوشش می دهند و در حال حاضر از پیشرفته ترین تلسکوپ های نوری مادون قرمز هستند که در اختیار ستاره شناس ها قرار دارند.

code

Email this page

نسخه مناسب چاپ