یک دهانه غیر معمول در پلوتو ممکن است یک ابر آتشفشان باشد

پلوتون با یک سوپرکریوآتشفشان؟ چرا که نه! همه عناصر وجود دارند، نه به شکلی که معمولاً درباره آتشفشان ها فکر می کنیم. و، آتشفشان های منجمد دلیلی هستند که سطح پلوتو به این شکل به نظر می رسد. یک مقاله تحقیقاتی اخیر توضیح می دهد که چرا پلوتون ممکن است خانه آخرین کشف ابرآتشفشان در منظومه شمسی باشد.

سیاره شناس دیل کرویکشانک و گروهی از همکارانش در حال بررسی ویژگی عجیبی در پلوتو به نام دهانه کیلادزه هستند. وجود آن سوالات زیادی را در مورد آنچه در داخل پلوتو برای ایجاد این منظره عجیب و غریب اتفاق می افتد ایجاد می کند. محققان به تازگی مقاله ای را منتشر کرده اند که این منطقه را بررسی کرده و توضیحی برای وقوع آن ارائه کرده اند.

کنش داخلی باعث ایجاد کریوولکانیسم می شود

این تیم قویاً پیشنهاد می کند که Kiladze یک آتشفشان فوق العاده است. کریوولکانیسم فرآیندی است که “گدازه” یخی را به سطح پلوتو می فرستد. ما آن را در منظومه شمسی بیرونی، در برخی از قمرهای مشتری، زحل، اورانوس و نپتون دیده‌ایم. مانند شکل “خواهر” آتشفشانی خود در اینجا روی زمین، نوعی گرمایش مواد گوشته را ذوب می کند که در نهایت می تواند به سطح بالا بیاید. ما به دیدن گدازه های سنگی عادت کرده ایم. اما یخ و آب نیز در صورت مهیا بودن شرایط به عنوان «گدازه» عمل می کنند.

و در اینجا پلوتو می آید، زیرا شرایط برای کریوولکانیسم آماده است. در طول پرواز افق های نو از پلوتون در سال 2015، چندین ویژگی توجه دانشمندان را به عنوان مناطق سرمای آتشفشانی ممکن به خود جلب کرد. این شامل منطقه ای به نام Virgil Fossae می شود. این در یک طرف Sputnik Planitia، یک سطح برجسته قلبی شکل در پلوتو قرار دارد. کیلادزه در بالای “لوب” سمت راست قلب قرار دارد و ظاهر آن واقعاً باعث شد که Cruickshank و همکارانش در مورد علت آن بحث کنند.

نقشه برداری Kiladze

نیوهورایزنز هم تصاویر و هم طیف‌سنجی پلوتو را در طول پرواز آن در سال 2015 به دست آورد. چیزی که بلافاصله برای کیلادزه آشکار شد این است که یخ آب در اطراف آن پراکنده شده است. این غیرعادی است زیرا یخ متان و نیتروژن بیشتر سطح پلوتو را پوشانده است. بنابراین یک تکه یخ آب در اطراف یک ویژگی ظاهری عجیب غیرعادی به نظر می رسید. نه تنها این، بلکه یخ حاوی ترکیب آمونیاک بود. نوعی فعالیت، مخلوط آب-آمونیاک را از اعماق زیر سطح بیرون آورد. اما چی؟

به گفته Cruikshank، گرمایش مقصر است. برای پلوتو، انتظار می‌رود که گرمای داخلی محرکی برای آتشفشان‌هایی باشد که در برخی از نقاط سطح زمین مشاهده می‌شود، اما نمی‌دانیم که آیا اقیانوس جهانی زیرسطحی از آب به اضافه مواد شیمیایی مختلف وجود دارد یا صرفاً باقیمانده‌ای از آب به اضافه مواد شیمیایی از وقتی پلوتون شکل گرفت و درونش داغ بود.» این رازی است که نسل بعدی دانشمندان سیاره‌شناسی باید آن را حل کنند.»

فراتر از آتشفشان، کرویکشانک و تیمش در حال بررسی این احتمال هستند که کیلادزه نوعی دهانه برخوردی تاب خورده باشد. بنابراین آنها همچنین ویژگی سطح را برای نشانه هایی با منشا جایگزین بررسی کردند. جدا از مواد سطحی، مورفولوژی منطقه شواهدی از فعالیت تکتونیکی نشان می دهد. ساختارهای آسیب دیده و فرو می ریزد و شکل کلی دهانه آن مخدوش شده است. این لزوماً به منشا ضربه اشاره نمی کند، پس در کیلادزه چه اتفاقی افتاد؟ پاسخ در ساختار درونی پلوتون نهفته است.

پلوتون، از درون به بیرون

پلوتون یک جسم یخی است که دور یک هسته سنگی پیچیده شده است. بیشتر “پایه” سیاره یخ آب است. یک “آلاینده” از تولین ها یخ سطح متان و نیتروژن را می پوشاند. تولین ها ترکیبات هیدروکربنی هستند که وقتی گازهای موجود در جو و یخ روی سطح توسط پرتوهای کیهانی و سایر تشعشعات بمباران می شوند ایجاد می شوند. کار بزرگ دانشمندان سیاره‌شناسی این است که به تمام واحدهای سطحی مختلف روی پلوتو نگاه کنند و بفهمند چگونه شکل گرفته‌اند. کرایوولکانیسم قطعا بخش مهمی از این “حساب” سطح است.

کریوولکانیسم در پلوتون اتفاق می افتد زیرا چیزی فضای داخلی را گرم می کند و یخ آب را به سطح می فرستد. فروپاشی رادیواکتیو عناصر داخل هسته واضح ترین توضیح برای گرمایش است. اگر چنین است، این می تواند اقیانوسی از آب مایع یا یخ های آب لجن ایجاد کند. برخی از دانشمندان پیشنهاد می کنند که یخ آب (یا لجن یخ) هسته را احاطه کرده است.

سرنخ هایی در سطح پلوتو

جالب اینجاست که تکه هایی از یخ آب مخلوط با آمونیاک روی سطح وجود دارد. به نظر می رسد این مخلوط از داخل سیاره آمده است. جالب اینجاست که آمونیاک نقطه انجماد آب را کاهش می دهد و به آن اجازه می دهد تا به صورت “ماگمای یخی” در میان آتشفشان های کرایو تولوتونیک جریان یابد. Cruikshank اشاره کرد که آمونیاک همچنین می تواند به شکل نمک آمونیاک یا هیدرات باشد. کاملاً مشخص نیست که منشأ آن کجاست. او پیشنهاد می‌کند که بخشی از مخلوط اولیه موادی است که پلوتو (و اکثر اجسام دیگر در منظومه شمسی) در حدود 4.5 میلیارد سال پیش از آن متراکم شده‌اند.

پلوتون تنها جایی نیست که آمونیاک در آن وجود دارد، بلکه دورترین مکان (تا کنون) است. او در ایمیلی نوشت: «ما شواهدی برای نوعی آمونیاک در طیف اجرام چندگانه فرا نپتونی به‌دست‌آمده با تلسکوپ فضایی وب (هنوز منتشر نشده) پیدا می‌کنیم، و این به وضوح بخشی از سیارات و اجرام کوچک است. همانطور که در مطالعات آزمایشگاهی که در آن پیش سازهای اسید آمینه سنتز می شوند، نشان داده شده است که این ماده یک جزء بسیار مهم از مولکول های پری بیوتیک است.

درک Kiladze در پلوتون

ساختار Kiladze حدود 44 کیلومتر قطر دارد و در منطقه فرعی به نام Hayabusa Terra در پلوتو قرار دارد. گزارش این تیم، آن را به عنوان یک “ابرکریوآتشفشان با دهانه آتشفشانی احیا شده، دارای سابقه یک یا چند فوران که هزار کیلومتر کریو گدازه را به بیرون پرتاب می کند و احتمالا تعداد ناشناخته ای از فوران های کوچکتر” توصیف می کند.

تیم Cruikshank در مقاله خود دلایل احتمالی Kiladze را مورد بحث قرار می دهد، از جمله اینکه این اثر از برخی تاثیرات باستانی ناشی می شود. با این حال، وجود یخ تازه و فقدان لایه ضخیم تولین از سرنخ هایی است که بیشتر به سمت آتشفشان سرمایی هم در این منطقه و هم در ویرجیل فوسا اشاره می کند.

پس کیلادزه چه زمانی روی پلوتون شکل گرفت؟

به احتمال زیاد کیلادزه نسبتاً جوان است. مطمئناً به اندازه بقیه سطح قدیمی نیست. این تیم نشان می دهد که فعالیت فوران آن در چند میلیون سال گذشته رخ داده است. سرنخ ها در پوشش های سطحی نهفته است. اگر کیلادزه پیر بود، انتظار دارید که نوعی لایه سطحی ساخته شده را روی واضح ترین ویژگی ها ببینید. اگر باران پیوسته ای از ذرات گرد و غبار آلی از اتمسفر در طول سن سیاره ته نشین شده باشد، این درست خواهد بود. وی خاطرنشان کرد: ما ایده خوبی از شکل گیری و زمان ته نشین شدن ذرات مه دود در پلوتو داریم و اگر ساختار کیلادزه میلیاردها سال در آنجا می نشست، ذرات مه دود امضای طیفی را پنهان می کردند. یخ آب توسط فضاپیمای نیوهورایزنز در سال 2015 شناسایی شد. از این رو به این نتیجه رسیدیم که نسبتاً اخیراً تشکیل شده است.

از «اخیرا»، تیم بر این باور است که تکه‌های یخ آب کشف‌شده ممکن است تنها چند میلیون سال قدمت داشته باشند. و ممکن است فقط از یک فوران بزرگ نباشند. این ابر انجماد آتشفشانی روی پلوتون احتمالاً از زمان شکل گیری خود بارها فوران کرده است. حضور آن – همراه با مطالعات اخیر در مورد آتشفشان در ویرجیل فوسای – به محققان آینده سرنخ های بسیار مهمی می دهد زیرا آنها به دنبال درک ساختار داخلی این جهان هستند.

برای اطلاعات بیشتر

Caldera Kiladze: “ابر آتشفشان” احتمالی پلوتو
انجماد آتشفشانی اخیر در دهانه های پلوتون ورگیل