نوشته‌ها

عکس افق های نو از سطح پلوتون

افق‌های نو و عکس‌های شگفت از پلوتون

فضاپیمای افق‌های نو در ملاقات با پلوتون

فضاپیمای افق‌های نو

در ۱۴ جولای ۲۰۱۵ برابر با ۲۳ تیرماه ۱۳۹۴ فضاپیمای «افق‌های نو» New Horizons متعلق به سازمان فضایی ناسا تاریخ ساز شد. این فضاپیما اولین کاوشگری است که به مقصد پلوتون و قمرهایش رسیده است. اکنون همزمان با رسیدن این کاوشگر به مقصد بعدی‌اش در کمربند کویی‌پر یعنی اولتیما تولی (۲۰۱۴MU69) نگاهی دیگر به برخی از شاهکارهای این فضاپیما از سیاره کوتوله پلوتون می‌اندازیم و منتظر می‌مانیم تا تصاویر شگفت آن از سیارک اولتیما تولی از راه برسند.

 

کوه‌های باشکوه

تصویر افق های نو از کوه های بزرگ پلوتون

کوه های باشکوه پلوتون

تنها ۱۵ دقیقه پس از رسیدن فضاپیما به نزدیک‌ترین فاصله تا پلوتون در ۲۳ تیر ۱۳۹۴ ، افق‌های نو به عقب و به سمت خورشید نگاه کرد تا این نمای نزدیک را از غروب خورشید برفراز کوه‌های سترگ یخی و دشت‌های هموار سراسر یخی که تا افق پلوتون گسترده شده است را ثبت کند. محدوده همواری که در سمت راست گسترده شده دشت یخی «اسپوتنیک پلانوم» نام گرفته که در کنار کوه‌های خشن سمت چپ قرار گرفته است. این کوه‌ها تا ۳۵۰۰ ارتفاع دارند.

آسمانی آبی

جو پلوتون

جوّ زیبای پلوتون از دید فضاپیمای افق های نو

در این عکس زیبا که توسط «دوربین طیف نگار ترکیبی رالف» در محدوده نور مرئی گرفته شده است، جوّ پلوتون همچون لایه‌ای مه‌آلود و آبی رنگ در اطراف آن مشاهده می‌شود. مشابه این پدیده را قبلا در اطراف تیتان (قمر زحل) دیده‌ایم، که به احتمال زیاد منبع نور آبی هر دو را می‌توان به واکنش‌هایی که به علت رسیدن تابش‌های فرابنفش خورشید به نیتروژن ومتان آغاز می‌شوند، نسبت داد. این برهمکنش‌ها منجر به تولید ذرات ریز و دوده مانندی به نام «تولین» در لایه‌های فوقانی جوّ پلوتون می شوند. همین‌طور که این ذرات پایین آمده تا بر سطح پلوتون ته‌نشین شوند، مقدارشان زیاد و انباشته می‌شوند. البته این ذرات قرمز و قهوه‌ای هستند و منشأ قرمزگونی برخی سطح‌های پلوتون هم همین ذرات هستند.

کوه‌های رایت

تصویر افق های نو از کوه های رایت پلوتون

کوه‌های رایت در پلوتون

دانشمندان این عکس با کیفیت بالا را که نمایی رنگی از رشته کوه‌های «رایت» است در تیرماه ۱۳۹۴ تهیه کرده‌اند. این کوه‌ها یکی از دو ناحیه‌ای است که وجود بالقوه یخ‌فشان‌ها را بر سطح پلوتون دارد. این نام غیر رسمی به افتخار برادران رایت توسط تیم تحقیقاتی افق‌های نو انتخاب شده است. این مجموعه کوه‌ها که بسیار عظیم و بزرگ هستند، وسعتی در حدود ۱۵۰ کیلومتر دارند که تا ارتفاع ۴ کیلومتری کشیده شده‌اند. اگر همان گونه که حدس زده شده، واقعا یخ‌فشان (آتش فشان‌های یخی) باشند، بزرگ‌ترین یخ‌فشان‌هایی هستند که در قسمت بیرونی منظومه شمسی کشف شده‌اند.

تفاوت‌های شدید

تصویر افق های نو از پلوتون و قمر کارُن

پلوتون و بزرگترین قمرش کارُن

این ترکیب از تصاویر پررنگ شده پلوتون (جلو) و کارُن (عقب) در همان روز اول یعنی ۲۴ تیر ۱۳۹۴ هنگامی توسط «افق‌های نو» گرفته شد که از میان منظومه پلوتون در حال عبور بود. در این تصویر تفاوت‌های چشمگیر پلوتون با بزرگ‌ترین قمرش «کارُن» را به وضوح می‌بینیم. در این تصویرِ ترکیبی، اندازه واقعی دو کره را مشاهده می‌کنیم ولی نسبت فاصله‌هاشان واقعی نیست. این تصویرها ترکیبی از عکس‌های در طول موج‌های آبی، قرمز و مادون قرمز هستند که توسط دوربین مرئی طیف‌نگار ترکیبی «رالف»‌گرفته شده‌اند.

چهره‌های شگفت‌زده

تیم تحقیقاتی فضاپیمای افق های نو

اعضای تیم پژوهشی افق های نو

واکنش اعضای تیم علمی افق‌های نو به هنگام دیدن واضح‌ترین تصاویر از پلوتون در روز نزدیک شدن فضاپیما به پلوتون در ۲۳ تیر ۱۳۹۴ . این تیم در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز واقع در مریلند، مستقر هستند.

دشت‌ها و دهانه‌ها

تصویر افق‌های نو از دشت‌ها و دهانه‌های پلوتون

دشت‌ها و دهانه‌های پلوتون

این تصویر با وضوح بالا از فضاپیمای ناسا، جزئیات زیادی از دشت‌های ناهموار و خشن پلوتون را آشکار می‌کند که شامل دهانه‌های بسیاری است با لایه‌های مختلف در دیواره‌های داخلیِ آنها. در نگاه زمین‌شناسی، وجود لایه‌ها معمولا به معنی تغییرات مهم در ترکیبات آن قسمت یا رویدادهای مختلفی است که بر آن سرزمین گذشته است. اما در حال حاضر تیم تحقیقاتی افق‌های نو نمی‌دانند که آیا این لایه‌بندی‌ها منطقه‌ای و جزئی هستند یا در حال دیدن لایه‌هایی وسیع و سراسری هستند؟ بحث‌هایی در خصوص منشأ آن خطوط تاریکِ تقریبا عمودی که در سمت چپ و پایین تصوی است وجود دارد؛ ولی احتمالا منشأ زمین‌شناختی دارند.

دهانه‌های زیادی که در این عکس دیده می‌شوند در منطقه‌ای به نام «حوضه بِرنی» قرار دارند. برنی نام غیر رسمی است که از اسم دانش آموزی گرفته شده که در سال ۱۹۳۰م نام پلوتون را برای سیاره تازه کشف شده پیشنهاد کرد.

سرزمین‌های متنوع

دشت‌ها و کوه‌های متنوع بر سطح پلوتون ـ تصویر از افق‌های نو

سرزمین‌های متنوع بر پلوتون

عکس‌های بسیار دقیقی از سطح پلوتون توسط «افق‌های نو»، درست لحظاتی قبل از نزدیکیِ کامل به آن گرفته شده‌اند. این عکس بسیار دقیق که جزئیاتی در حد مقیاس ۲۷۰ متر را به ما نشان می‌دهد، منطقه‌ای به وسعت ۱۲۰ کیلومتر را دربر می‌گیرد که دشتی با سطح بافت‌مانندش دو کوه یخی منفردی را فراگرفته است.

تنوع سطحی

تنوع زیاد بر سطح پلوتون توسط افق های نو

تنوع زیاد بر سطح پلوتون

این نما از منطقه‌ای به وسعت ۳۵۰ کیلومتر نشان دهنده تنوع باور نکردنی عوارض سطحی بر روی این سیاره کوتوله است؛ چه از لحاظ بازتاب‌پذیری سطوح و چه از نظر ساختارهای زمین شناختی آن‌ها. این عکس شامل سرزمین‌هایی تیره، به شدت باستانی و همراه با دهانه‌ها؛ و از طرفی سرزمین‌هایی روشن با سطحی صاف و جوان است. تعداد زیادی کوه و بخش‌هایی تیره و برآمدگی‌های هم خط که منشأ آن‌ها قابل بحث است را مشاهده می‌کنیم.

کوچک‌ترین عارضه قابل مشاهده در این عکس ۸۰۰ متر قطر دارد. این عکس توسط فضاپیمای «افق‌های نو» از فاصله ۸۰٫۰۰۰ کیلومتری گرفته شده است.

پلوتون روانگردان

عکس افق های نو از سطح پلوتون

تصویر پررنگ شده از سطح پلوتون

دانشمندانِ افق‌های نو این تصویرِ رنگی اغراق شده را ایجاد کرده‌اند تا تفاوت‌های ظریف رنگی بین مناطق مختلف و متمایز این سیاره کوتوله را برجسته‌تر نشان دهند. داده‌های تصویر آن توسط دوربین «رالف» در ۲۳ تیرماه از فاصله ۳۵٫۰۰۰ کیلومتری ثبت شده است.

حوضه اسپوتنیک

منطقه اسپوتنیک در پلوتون

تصاویر افق‌های نو از حوضه اسپوتنیک

دانشمندانِ مأموریت «افق‌های نو» عکس‌هایی را از دشت‌های اسپوتنیک که نیمه غربی «قلب پلوتون» است، پردازش کرده‌اند تا الگوهای پیچیده‌ای که تاکنون مشابه آن مشاهده نشده است را بر روی بافت‌های سطحی دشت‌های وسیع یخبندان آن آشکار کنند. عکس سمت چپ که پررنگ هم شده است، نمای نزدیکی است از قسمتی از صفحاتِ سلولی در وسط اسپوتنیک، و عکس سمت راست یک «نقشه پراکندگی» از همان منطقه است که از ترکیب دو عکس تهیه شده که فضاپیما از زاویه‌های کاملا متفاوت از این ناحیه هنگام پروازش برفراز اسپوتنیک گرفته است.

نقشه پراکندگی نشان می‌دهند که مراکز آن قسمت‌های سلولی تمایل به صاف و مسطح شدن دارند، در حالیکه لبه‌های آن‌ها ناهموار و حفره‌دار هستند. مرزهای بین این سلول‌های یخی حتی از مرکز آن‌ها درخشان‌ترند و این به معنی نرم و صاف‌تر بودن این مرزهاست. پژوهشگران «افق‌های نو» احتمال زیاد می‌دهند که این الگوها بر اثر جریان همرفتی از یخ‌های نیتروژنی است که یخ‌های گرمتر در مرکز این سلول‌ها به بالا می‌آیند و به سمت بیرون حرکت می‌کنند تا در لبه‌های آن فرو روند.

کره‌ی سنگفرش شده

سطح زیبای پلوتون از دید فضاپیمای افق‌های نو

سطح زیبای پلوتون

این دورنمای ترکیبی از پلوتون نشان می‌دهد که اگر در فاصله ۱۸۰۰ کیلومتری برفراز ناحیه استوایی آن بودید چنین چشم‌اندازی را از منطقه تیره و پر از دهانه «کاتولو رِجیو» به سمت ناحیه روشن، نرم و وسیع و پوشیده از یخ حوضه اسپوتنیک می‌دید. پهنای این منطقه حدود ۱۸۰۰ کیلومتر است و هنگامی که فضاپیما از فاصله ۸۰٫۰۰۰ کیلومتری پلوتون حرکت می‌کرده، گرفته شده است.

هلال خیره کننده

تصویری از لایه‌های جو پلوتون

هلال پلوتون از دید افق‌های نو

این تصویر زیبا ۱۵ دقیقه پس از رسیدن فضاپیما به مقصدش گرفته شده است. این دورنمای وسیع از پلوتون نشان می‌دهد که جوّ آن لایه‌های عمیقی را در همه طرف کره گسترش داده است، تا نیمرخ تاریکی از سرزمین‌های ناهموار آن در طرف شب (سمت چپ) آشکار کند. همچنین سایه پلوتون بر روی بخش‌های جوّ آن افتاده که می‌توان آن را در بالاترین قسمت‌های قرص آن مشاهده کرد. در سمتی که نور خورشید تابیده و روشن است (سمت راست) سرزمین هموار حوضه اسپوتنیک را می‌بینیم که به سمت غرب (در این عکس بالا) تا کوه‌های مرتفع ۳۵۰۰ متری گسترش یافته است. نورهای پس زمینه بیش از ۱۲ لایه مه‌آلود را در جوّ رقیق پلوتون روشن کرده است.

نزدیک‌ترین فاصله تاکنون

مرکز کنترل و پژوهشی افق‌های نو

شور و شوق مردم در مرکز علمی افق‌های نو

میهمانان و اعضای تیم «افق‌های نو» در حال شمارش معکوس برای رسیدن فضاپیما به نزدیک‌ترین فاصله‌اش تا پلوتون هستند. ۲۴ تیر ۱۳۹۴ در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز در مریلند.

ایستگاه بعدی

افق‌های نو در انتظار رسیدن به اولتیما تولی

اولتیما تولی مقصد دوم افق‌های نو

کاوشگری‌های «افق‌های نو» فقط به پرواز تاریخی پلوتون محدود و متوقف نمی‌شود. بلکه به سوی اجسام یخی دوردست منظومه شمسی در کمربند کویی‌پر حرکت خودش را ادامه می‌دهد تا آن‌ها را بررسی کند.

ایستگاه بعدی آن یکی از اجسام کمربند کویی‌پر است که نام علمی آن  ۲۰۱۴MU69  است که به «اولتیما تولی» معروف شده است. این ملاقات در اول ژانویه ۲۰۱۹م  (۱۱ دی ۱۳۹۷) اتفاق می‌افتد. (که طبق برنامه‌ریزی انجام شده با موفقیت همراه بود و باید منتظر بمانیم تا در هفته‌ها و ماه‌های آینده در سال ۲۰۱۹ عکس‌ها و مقالات علمی آن‌ها منتشر شوند.)

منبع: space.com

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

 

سیاره های کوتوله در منظومه شمسی

سیارات کوتوله در منظومه شمسی

در سال ۲۰۰۶ اتحادیه بین المللی نجوم که سازمان مسئول در طبقه بندی اجرام نجومی است، به این نتیجه رسید که طبقه بندی جدیدی برای برخی اجرام منظومه شمسی نیاز است. این کلاس جدید سیارات کوتوله نام گرفت و پلوتون که سیاره نهم و بلاتکلیف منظومه شمسی بود به همراه چهار عضو جدید دیگر به این دسته پیوستند. همه پنج عضو این طبقه از کره ماه کوچک‌ترند و به غیر از سِرِس، همگی در ورای مدار نپتون قرار دارند. برخی از ستاره شناسان انتظار دارند که در منظومه شمسی به تعداد ۵۰ سیاره کوتوله وجود داشته باشد.

سیاره های کوتوله در منظومه شمسی

سیارات کوتوله فعلی عبارتند از:

پلوتون:

بزرگ‌ترین سیاره کوتوله در سال ۱۹۳۰کشف شد و بیش از ۷۰ سال آن را نهمین سیاره قلمداد می‌کردیم. پلوتون به طور متوسط ۴۰ برابر زمین از خورشید فاصله دارد. کره‌ای است با قطر ۲،۳۷۶ کیلومتر که هر ۲۴۸ سال یک بار به دور خورشید می‌گردد؛ البته هر شبانه روز آن ۶٫۳۹ برابر شبانه روز زمینی است. پلوتون دارای پنج قمر شناخته شده است: چارُون (کارُون یا شارُون)، نیکس، هیدرا، سِربِروس و استوکس؛ که چهار قمر آخر در سال‌های بعد از ۲۰۰۵ کشف شده‌اند. ملاقاتی که کاوشگر افق‌های نو در سال ۲۰۱۵ با آن داشت، دید و دانش ما را از آن دگرگون کرده است.

 

اِریس:

در سال ۲۰۰۳ کشف شد و پس از پلوتون، با قطر ۲،۳۲۶ کیلومتر در رتبه دوم قرار دارد. اریس در فاصله میانگین ۶۸ واحد نجومی (یعنی ۶۸ برابر فاصله زمین تا خورشید) مدت۵۵۸ سال زمینی نیاز دارد تا یک دور کامل به گرد خورشید بگردد. مدار اریس در بین سیارات کوتوله، دارای بیشترین زاویه انحراف مداری (۴۴ درجه) با صفحه مداری سیارات است. یک شبانه روز در اریس ۲۵٫۹ ساعت طول می‌کشد و یک قمر به نام دیسنومیا به دنبال خود دارد.

 

هائومیا:

در سال ۲۰۰۴ کشف شد. این سیاره کوتوله شکلی تخم مرغ مانند دارد که درازترین طول آن در حدود ۲۳۲۲ کیلومتر است. هائومیا به سرعت در حال چرخش است و کوتاه ترین روز را در تمام سیاره های کوتوله دارد، تنها ۳٫۹ ساعت. شعاع مداری آن به طور میانگین ۴۳٫۱   واحد نجومی است که برای تکمیل یک دور در مدار خودش نزدیک به ۲۸۴ سال زمینی به زمان نیاز دارد. این سیاره کوتوله دارای دو قمر، به نام‌های هایاکا و ناماکا است.

 

ماکی ماکی:

در سال ۲۰۰۵کشف شده و تنها قمرش (Mk 2) در سال ۲۰۱۵ توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شد که هنوز اسم خاصی هم ندارد! ماکی ماکی در فاصله ۴۵٫۷ واحد نجومی از خورشید قرار دارد و برای تکمیل یک دور مداری‌اش به گرد خورشید بیش از ۳۰۹ سال زمان نیاز دارد. شبانه روز آن ۷٫۷ ساعت، و میانگین قطر آن ۱،۴۳۰ کیلومتر است.

 

سِرِس:

اولین بار توسط ستاره شناسان در سال ۱۸۰۱ کشف شد و در دسته سیارک‌ها قرار گرفت و با قطر ۹۴۶ کیلومتر به عنوان بزرگ‌ترین سیارک شناخته می‌شد. اما طبق تعریف اتحادیه بین المللی نجوم در سال ۲۰۰۶ در دسته سیاره‌های کوتوله قرار گرفت. سرس کوچک‌ترین و از طرفی نزدیکترین سیاره کوتوله به زمین است چرا که در حوالی کمربند سیارکی قرار گرفته و فاصله آن تا خورشید ۲٫۸ برابر فاصله زمین تا خورشید است. سرس مدارش را در مدت ۴٫۶ سال می‌گردد و هر ۹٫۱ ساعت هم یک بار به دور خودش می‌چرخد. این سیاره کوتوله، هیچ ماه شناخته شده‌ای ندارد. اما به خاطر یافتن آثاری از آب و متان بر سطح آن در سال ۲۰۱۷ هدف پژوهش‌های جدید دانشمندان قرار گرفته است.

جدول زیر بر اساس اطلاعات موجود تا دی‌ماه ۱۳۹۶ تنظیم شده است:

سیاره های کوتوله ـ سیارات کوتوله در مقایسه با ماه

جدول اطلاعات سیارات کوتوله

 

 

تهیه و تنظیم:

محمد همایونی

اقتباس از: space.com با اضافات و تصحیحات جدید