خط استواء

تمكنت مركبة نيو هورايزنز الفضائية على الكوكب القزم في عام 2015 من رصد طبقات جليد الميثان التي تغطي قمم الجبال في بلوتو ، مما يخلق رواسب لامعة بشكل مذهل مثل سلاسل الجبال المغطاة بالثلوج الموجودة على الأرض.

قام بحث جديد أجراه فريق دولي من العلماء – بما في ذلك باحثون في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا في وادي السيليكون بكاليفورنيا – بتحليل بيانات نيو هورايزونز من الغلاف الجوي لسطح بلوتو وسطحه ، وذلك باستخدام المحاكاة الرقمية لمناخ بلوتو للكشف عن أن هذه القمم الجليدية تتكون من خلال بيئة وعمليات 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 مجلة Nature مجال الاتصالات، “على الرغم من أنه من الناحية النظرية يمكن أن يكون للأجسام مثل قمر نبتون “تريتون” عملية مماثلة ، فلا يوجد مكان آخر في نظامنا الشمسي به جبال مغطاة بالجليد مثل هذه إلى جانب الأرض.”

على كوكبنا ، كلما زاد الارتفاع عن سطح كوكب الأرض كلما انخفضت درجات الحرارة، ويرجع ذلك في الغالب إلى التبريد الناجم عن تمدد الهواء أثناء صعوده إلى الأعلى لذا هذا الجو البارد بدوره يبرد درجات الحرارة على السطح، بحيث أنه عندما تقترب الرياح الرطبة من جبل على الأرض ، يبرد بخار الماء ويتكثف مكونًا غيومًا ثم الثلج الذي يُرى على قمم الجبال.

 لكن عكس ذلك تمام يحدث في بلوتو بحيث يصبح الغلاف الجوي للكوكب القزم أكثر دفئًا مع زيادة الارتفاع لأن غاز الميثان الأكثر تركيزًا في الأعلى يمتص الإشعاع الشمسي. ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي رقيق جدًا بحيث لا يؤثر على درجات حرارة السطح التي تظل ثابتة، وخلافا لرياح الأرض الصاعدة ، على بلوتو ، تهيمن الرياح التي تنتقل عبر المنحدرات الجبلية.

لفهم كيفية تشكل نفس المناظر الطبيعية بمواد وظروف مختلفة ، طور الباحثون نموذجًا ثلاثي الأبعاد لمناخ بلوتو في لابوراتوار دي ميتيورولوجي في باريس ، فرنسا ، لمحاكاة الغلاف الجوي والسطح أثناء مرور الوقت. وتم التوصل من خلالها أن الغلاف الجوي لبلوتو يحتوي على غاز ميثان أكثر دفئًا على ارتفاعات أعلى ، مما يسمح لهذا الغاز بالتشبع ، والتكاثف ، ثم التجميد مباشرة على قمم الجبال دون تكوين أي سحب أما بالنسبة للارتفاعات المنخفضة ، لا يوجد صقيع لغاز الميثان نظرًا لوجود كمية أقل من هذا الميثان الغازي ، مما يجعل من المستحيل حدوث التكاثف.

هذه العملية لا تخلق فقط أغطية الميثان الجليدية على جبال بلوتو ، بل تخلق أيضًا ميزات مشابهة على حواف فوهة البركان أيضًا،وتفسر دورة غاز الميثان 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.”