نور افشانی روی یخچالهای قطبی پلوتو

منشا منطقه ی بزرگ -قلب مانند- نیتروژن در یخچالهای پلوتو که توسط یافته های جدید فضاپیمای نیوهورایزنز بدست آمده چیست؟ دو محقق از  Laboratoire de météorologie  نشان دادند که نور عجیب پلوتو و جو پر نیتروژن آن در نزدیکی خط استوا که در مناطق کم ارتفاع تر منجر به تجمع یخ در پایین اسپوتنیک پلانیوم شده است یک حوزه گسترده ی توپوگرافی است. آنها از طریق شبیه سازی، توزیع سطحی و فراوانی جوی سایر مواد فرار روی پلوتو را توضیح دادند. پلوتو یک بهشت برای کارشناسان یخچال های طبیعی است. در میان انواع یخ پوشش سطح آن، نیتروژن فرار است: : هنگامی که تصعید در -235 درجه سانتی گراد تصعید می یابد ، یک جو نازک در تعادل با مخازن سطحی یخ را تشکیل میدهد. . یکی از مشاهدات غیر منتظره نیوهورایزنز که در جولای 2015 پرواز کرد، نشان داد که این مخزن نیتروژن جامد بسیار عظیم و وزین و عمدتاً در اسپوتنیک پلانیوم قرار گرفته است. متان منجمد به نظر می رسد در سراسر نیمکره شمالی وجود داشته باشد ، به جز در خط استوا، در حالی که یخ مونوکسید کربن در مقادیر کمتر تنها در اسپوتنیک پلانیوم تشخیص داده شده است.

تا به حال، توزیع یخ پلوتو غیر قابل توضیح باقی مانده است. برای درک بهتر فرایندهای فیزیکی در محل کار در پلوتو، محققان یک مدل حرارتی عددی از سطح این سیاره کوتوله که قادر به شبیه سازی نیتروژن، متان و مونوکسید کربن چرخه بیش از هزاران سال بود طراحی کردند، و نتایج را با مشاهدات انجام شده توسط فضاپیمای افق های جدید ناسا مقایسه کردند. مدل آنها نشان می دهد که تعادل جامد و گاز نیتروژن مسئول به دام انداختن یخ در اسپوتنیک پلانیوم است.

در پایین حوضه، فشار جو - و در نتیجه گاز نیتروژن - افزایش می یابد و متناظر با دمای یخ زدگی بالاتر از خارج حوضه، اجازه می دهد تا نیتروژن ترجیحا به یخ متراکم تبدیل شود. شبیه سازی نشان می دهد که یخ نیتروژن به ناچار در حوضه تجمع می یابد، در نتیجه شکل گیری یک مخزن نیتروژن دائمی، توسط  نیوهورایزنز  مشاهده می شود.

شبیه سازی های عددی چرخه ی متان و کربن مونوکسید را نیز توصیف می کنند. از آنجا که از نوسانات آن شبیه به نیتروژن است، مونوکسید کربن یخ نیز به طور کامل با نیتروژن در حوضه وجود دارد.

فراریت کمتر یخ متان در دمای حاکم بر پلوتو اجازه می دهد تا در جاهای دیگر غیر از از یخچال های طبیعی اسپوتنیک پلانیوم نیز وجود داشته باشد. مدل نشان می دهد که یخ متان خالص فصلی هر دو نیمکره را پوشش می دهد .

این سناریو نشان می دهد آن گونه که قبلاً پیشنهاد شده بود، به مخزن داخلی یخ نیتروژن برای توضیح شکل گیری از یخچال های طبیعی اسپوتنیک پلانیوم نیاز نیست. . در عوض، اصول فیزیکی شناخته شده در زمینه ی این تکه یخی در پلوتون و فعالیت دیدنی و جذاب آن، یکی از جذاب ترین مکانها در منظومه شمسی است.

این پژوهشگران همچنین پیش بینی کرده اند که فشار اتمسفر در اوج فصلی آن است و در دهه های بعدی کاهش خواهد یافت، در حالی که یخبندان های فصلی تمایل به ناپدید شدن دارند.