https://bodybydarwin.com
Slider Image

איך פלוטו שומר על חום האוקיאנוס שלו

2021

מדענים אספו בשנים האחרונות יותר ויותר עדויות לכך שאוקיינוס ​​מים נוזלי קיים ככל הנראה מתחת לפני השטח הקפואים של פלוטו - סיכוי פראי לכוכב לכת ננסי המקיף את השמש רחוק כמעט פי 40 מכדור הארץ, כאשר הטמפרטורות צונחות מתחת - 380 מעלות פרנהייט. נסיבות אלה מעלות שאלה עזה: כיצד יתכן שאוקיאנוס שמתחת לפני השטח על פלוטו, האם הוא באמת צריך להתקיים, יתכן שהוא יישאר לא קפוא?

ממש כמו שתרמוס נועד לבודד קפה חם מהיסודות הקרים של העולם החיצון, כך גם פלוטו שומר על תעלולי בידוד משלו כדי לשמור על האוקיאנוס הגלובלי שלו נחמד וטוסטי (באופן יחסי). במחקר שפורסם בכתב העת Nature Geoscience ביום שני, צוות מדעני כוכבי לכת מדגים כי שכבת גז ככל הנראה קיימת ממש מתחת לקליפה הקפואה של פני כדור הארץ הגמדי, המסוגלת להעביר בידוד מתחמם לאוקיאנוס ולשמור על טמפרטורות גבוהות מספיק כך שדברים להישאר נוזל. הממצאים עוזרים ליישב מספר תעלומות סותרות, ומעניקים למדענים אולי את ההסבר הטוב ביותר שלהם עד כה למה שמתבשל מתחת לפני השטח של אחד מגופי השמיים האקזוטיים ביותר של מערכת השמש.

אין לנו תצפיות ישירות על האוקיאנוס התת-קרקעי, אך ישנן שתי קווי ראיות עיקריים התומכים בקיומו. ראשית, חישובים תיאורטיים מראים כי התפרקות רדיואקטיבית של סלעים בתוך פלוטו תייצר מספיק חום בכדי לקיים אוקיינוס ​​תת קרקעי. שנית, ישנם תכונות גאולוגיות התואמות את האוקיאנוסים שמתחת לפני השטח, כמו שברים שנוצרו מריזוקי אוקיינוס.

אחד האזורים המעוררים ביותר של פלוטו נקרא Sputnik Planitia, אגן גדול ליד קו המשווה והבית לאונה המערבית של היווצרות פני השטח "הלב" החיוור המפורסם של פלוטו. אגנים אינם יוצרים ליד קו קו המשווה אלא אם כן הם אזורים בעלי צפיפות גבוהה. מכיוון ש Sputnik Planitia הוא חור, המסה חייבת להיות ממוקמת מתחת לאדמה; ומכיוון שקרח פחות צפוף ממים, יהיה זה הגיוני שבריכת נוזלים עמוקה תושבת מתחת לסדין דק של קרח. אז אם יש מאגר מים תת קרקעי אי שם על פלוטו, Sputnik Planitia הוא המקום אליו תרצו לחפש.

זה בדיוק מה ששוניצ'י קמטה חשב - אם מדענים היו יכולים לפתור סתירה ראשונה. חוקר שבסיסו באוניברסיטת הוקקאידו ביפן והמחבר הראשי של המחקר החדש, קמטה אומר כי אוקיינוס ​​יהיה סימן לכך שהפנים של פלוטו הם חמים, אך אם הפנים הם חמים, הקליפה הקפואה של כדור הארץ תהיה רכה מספיק בכדי להתעוות בקלות וכך נוצר מספיק זרימת קרח במקום בו הקליפה יכולה להשתנות לצורה גלובלית אחידה. קיומו של ספוטניק פלאניטיה התריס נגד הציפייה הזו, וקמטה וצוותו רצו לדעת למה.

פרנסיס נימו, מדען כוכבי לכת מאוניברסיטת סנטה קרוז מאוניברסיטת קליפורניה ושותף למחקר, אומר כי הוא ואחרים האמינו בעבר כי קיום האוקיאנוס קשור בריכוזי אמוניה שהעבירו לאוקיאנוס תכונות נגד נוזלים לרדיאטור ומונעים קרח. זרימה. . זה גרם לכולם קצת לא בנוח, אומר נימו. אין זה סביר להניח כי הרבה אמוניה זמינה. אז המחקר החדש הזה היה ניסיון להסביר את היעדר זרימת הקרח, מבלי צורך להכניס הרבה נוזל לרדיאטור לאוקיאנוס.

קמטה התחיל לעבוד בניסיון להבין מודל שיכול ליישב את כל התהליכים השונים, ובסופו של דבר, הוא הבין שחישוביו נדרשים לשקול נוכחות של גז.

בעוד שבידוד . עם התהוות קרח, המבנה המולקולרי שלו מתמצק ומתרחב לתצורה גבישית. לפעמים מולקולות גז נלכדות בתוך כלובי קרח הנקראים clathrates. כאשר נוצרים נוחות הם מגדילים את תכונות הבידוד התרמי של קרח פי 10. הם מסוגלים לשמור על קרח האוקיינוס ​​ועל הקליפה הקפואה, ומונעים את זרימת הקרח.

Clathrates נראים די כמו קרח רגיל, אבל אם מדליקים אותם הם נשרפים די יפה, אומר נימו. מולקולות הגזים בגזירות אלה נחשבות למתאן, מוקפות בעיקר במים. ככל הנראה הנוצרים נוצרים כאשר הם לוכדים מולקולות מתאן המבעבעות מלמטה כאשר מעטה הקרח מתעבה לאט. . up.

קמטה, נימו ועמיתיהם אימתו את הדגמים באמצעות הדמיות מחשב ששקלו את התפתחות הטמפרטורה בתוך פלוטו, כמו גם את התפתחות צורת קליפת השטח הקפואה. בהיעדר המגרשים, האוקיאנוס היה קופא לפני מיליארד שנה, וקליפת הקרח הייתה מתשטחת זמן קצר לאחר מכן. יכול להיות שזה הפך לגוף ענקי דמוי שביט, אומר קמאטה. במקום זאת, מנגנון זה מביא חדשות טובות לעתידו של הים התת-קרקעי, ומאפשר לו להישאר נוזלי כנראה מיליארדי שנים בעתיד, ולהשאיר את הקרח מעל קשוח כמו ציפורניים.

זה הסבר נהדר, אבל הדגמים האלה הם פשוט דוגמניות, לא הוכחה. . ישנן בדיקות מוחלטות יותר המשמשות לעיתים קרובות לגילוי אוקיינוסים מתחת לפני השטח, אך כרגע איננו יכולים לעשות אף אחד מהם, לא מכיוון שאין לנו את הנתונים או מכיוון שפלוטו אינו משתף פעולה, אומר נימו., למשל, תוכלו לאתר אוקיינוס ​​על ידי חיפוש אחר חתימת האינדוקציה המגנטית שלו. אבל לפלוטו אין שדה מגנטי. או שתוכל לחפש אוקיאנוס על ידי השוואה בין כוח הכבידה והטופוגרפיה שנמדדו .

וגם אם יש אוקיינוס, מאגר הגז הפוטנציאלי עצמו קשה עוד יותר ללמוד. מכיוון ש Sputnik Planitia הוא שטח של עודף מסה, נוכל למדוד שינויים בשדה הכובד סביבו באמצעות מכשיר מסלולי. ובעיקרון, אנו עשויים להיות מסוגלים לדמיין את הגז דרך מעטפת הקרח אם הייתה לנו מערכת מכ"ם חזקה במיוחד (משהו שישמש בעתיד משימת אירופה קליפר כשתחקר את הירח היובי). ואולי אפילו נוכל לקבל רמז למקומות הנלכדים שנלכדו במדידת מולקולות הגז המפזזות סביב האטמוספרה של פלוטו. אבל בסך הכל, ההוכחה שיש ציפוי של נוחות שיושב ממש מתחת לגיליון קרח באורך של קילומטר וחצי שנמצא מיליארדי מיילים זה רחוק מלהיות פשוט.

אבל לפחות עכשיו למדענים יש קצת יותר כיוון במה שהם עשויים לרצות להתמקד בהם. פלוטו מסתיר משהו בפנים שלו, ועידן חדש של מדע החלל העמוק אמור לגלות מה זה במוקדם או במאוחר.

פשוט אין תקדים להוריקן מיכאל

פשוט אין תקדים להוריקן מיכאל

מדוע מאובנים זעירים יכולים לספר לנו יותר מגדולים

מדוע מאובנים זעירים יכולים לספר לנו יותר מגדולים

כיצד לשמור ולאחסן את התמונות שלך לפני שפליקר מוחק אותן

כיצד לשמור ולאחסן את התמונות שלך לפני שפליקר מוחק אותן