سرگذشت پلوتو (قسمت دوم): ملاقات با افق‌های نو

تصویری گرافیکی از فضاپیمای افق‌های نو، پلوتو و قمرهایش.
827

سرگذشت پلوتو (قسمت دوم)

ملاقات با افق‌های نو

فاصلهٔ بسیار زیاد پلوتو از زمین مطالعه و بررسی آن را به کاری بسیار مشکل تبدیل کرده است. بهترین تصاویر ما از این سیاره‌ی کوتوله به داده‌های تلسکوپ فضایی هابل محدود می‌شد که تنها عکس‌هایی محو و بدون جزئیات بودند. تا این که بالاخره در تیر ماه ۱۳۹۴ فضاپیمای افق‌های نو پس از سال‌ها انتظار به ملاقات پلوتو رفت و گنجینه‌ای ارزشمند از اطلاعات و تصاویر را به زمین مخابره کرد.

در این مقاله ماموریت افق‌های نو و دستاوردهای آن را مرور می‌کنیم. قسمت قبلی این مجموعه را نیز که در مورد تاریخچهٔ کشف و رصدهای پلوتو قبل از ملاقات افق‌های نو بود می‌توانید در این جا بخوانید.

تصویری گرافیکی از فضاپیمای افق‌های نو، پلوتو و قمرهایش.
تصویری گرافیکی از فضاپیمای افق‌های نو، پلوتو و قمرهایش.

دانشمندان و مهندسان از اواخر دههٔ ۱۹۸۰ میلادی تلاش‌های خود را برای طراحی یک ماموریت به سمت پلوتو آغاز کردند. مهندسان ناسا در سال ۱۹۹۰ میلادی به بررسی ایده‌های مطرح‌شده پرداختند اما طرحی برای عملیاتی شدن انتخاب نشد. پس از کشف کمربند کایپر در سال ۱۹۹۲ برنامه‌های دیگری ارائه شد که در طی آن‌ها علاوه بر پلوتو دیگر اجرام کمربند کایپر نیز مورد کاوش قرار می‌گرفتند. در نهایت این طرح نیز در سال ۲۰۰۰ میلادی لغو شد.

در نهایت و پس از رد و بدل شدن طرح‌های مختلف Stamatios Tom Krimigis و Alan Stern که در برنامه‌ریزی طرح‌های پیشین نیز مشارکت داشتند ایده‌ی یک ماموریت جدید و با هزینه‌ی کمتر را ارائه دادند. ماموریتی که آن ‌را افق‌های نو نامیدند.

بودجهٔ افق‌های نو در سال ۲۰۰۱ تصویب شد و پس از انجام مراحل طراحی و ساخت، این فضاپیما در سال ۲۰۰۶ به فضا پرتاب شد.

افق‌های نو راه درازی را تا رسیدن به مقصد در پیش داشت. در زمستان سال ۱۳۹۳ این فضاپیما آرام آرام به پلوتو نزدیک‌تر می‌شد و اولین تصاویر خود را از این سیاره‌ی کوتوله به زمین مخابره می‌کرد. تصاویری که موجی از هیجان را در میان علاقه‌مندان به علم ایجاد کرد. انتظارها برای رسیدن افق‌های نو به نزدیک‌ترین فاصله‌اش از پلوتو به اوج خود رسید تا این که بالاخره و پس از سفری ۹ ساله این فضاپیما در ۲۳ تیر ۱۳۹۴ گذری تاریخی را از کنار پلوتو تجربه کرد.

یکی از جذاب‌ترین تصاویر افق‌های نو از پلوتو. رنگ‌ها در این تصویر تقویت شده‌اند تا ویژگی‌های مناطق مختلف سطح بهتر مشخص شوند. Credit: NASA/JHUAPL/SwRI
یکی از جذاب‌ترین تصاویر افق‌های نو از پلوتو. رنگ‌ها در این تصویر تقویت شده‌اند تا ویژگی‌های مناطق مختلف سطح بهتر مشخص شوند.
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

افق‌های نو در طی این گذر نزدیک با استفاده از هفت ابزار علمی‌اش پلوتو و قمرش کارن را کاوش کرد. علاوه بر ابزارهای علمی، افق‌های نو چند یادگاری را نیز به دوردست‌های منظومه‌ی شمسی رساند. یک دیسک فشرده شامل نام چهارصد هزار نفر، پرچم ایالات متحده و حدود سی گرم از خاکستر کلاید تومبا، کاشف پلوتو، به همراه این فضاپیما به ملاقات پلوتو رفتند.

ره‌آوردهای افق‌های نو به دلیل حجم زیاد داده‌‌های دریافتی و سرعت پایین انتقال اطلاعات با تاخیر به زمین رسید و دانلود مجموعهٔ کامل داده‌ها بیش از یک سال طول کشید. تحلیل و بررسی این اطلاعات نیز به زمان‌بر است اما از همان ابتدا مشخص شد پلوتو و کارن حرف‌های ناگفتهٔ زیادی دارند.

کارن، بزرگ‌ترین قمر پلوتو. Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
کارن، بزرگ‌ترین قمر پلوتو.
Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

فعال بودن پلوتو و کارن از لحاظ زمین‌شناختی یکی از غافلگیرکننده‌ترین کشفیات افق‌های نو بود. سطح این دو کره دهانه‌های برخوردی کم‌تعدادی دارد. به‌خصوص در پلوتو و در منطقه‌ای که به قلب پلوتو معروف شده این مسئله به وضوح مشخص است. منطقه‌ای صاف و بدون دهانهٔ برخوردی که یکی از نشانه‌های اصلی فعالیت‌های زمین‌شناختی پلوتو است. به عبارت دیگر به احتمال زیاد سنگ‌های فضایی با این منطقه از پلوتو هم برخورد می‌کنند اما چیزی این گودال‌های برخوردی را پر می‌کند.

بخشی از منطقه‌ی معروف به قلب پلوتو که به عنوان Sputnik Planum نیز شناخته می‌شود. همان‌طور که می‌بینید این منطقه به طرز عجیبی هموار و بدون دهانه‌ی برخوردی است. Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
بخشی از منطقهٔ معروف به قلب پلوتو، که به عنوان Sputnik Planum نیز شناخته می‌شود. همان‌طور که می‌بینید این منطقه به طرز عجیبی هموار و بدون دهانهٔ برخوردی است.
Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

دهانه‌های برخوردی در دیگر اجرام منظومهٔ شمسی می‌توانند با فعالیت‌های کوه‌زایی یا آتشفشان‌ها پر شوند. این‌گونه فعالیت‌ها و به‌طور کلی حرکات پوسته‌ در روی زمین به دلیل وجود گرمای داخلی سیاره اتفاق می‌افتد که بیشتر به دلیل فعالیت‌های رادیواکتیو مرکز زمین است. فعالیت زمین‌شناختی در منظومهٔ شمسی در برخی اجرام سبک‌تر، مانند قمرهای مشتری، نیز مشاهده شده که دلیل آن گرمای ایجاد‌شده از برهم‌کنش‌های گرانشی با یک جرم سنگین، مثل مشتری، است.

پلوتو از سیارات پرجرم منظومهٔ شمسی فاصلهٔ زیادی دارد و بنابراین دلیل فعالیت‌های پوستهٔ این سیارهٔ کوتوله را باید در اعماق آن جست‌وجو کرد. به عبارت دیگر سازوکار فعالیت‌های زمین‌شناختی پلوتو، باید مشابه زمین باشد اما از آن جا که جرم پلوتو، بسیار کمتر از زمین است هنوز کسی نمی‌داند پلوتو، با چه فرآیندی به کره‌ای با پوستهٔ فعال تبدیل شده است. یکی از فرضیه‌ها این است که فعالیت‌های رادیواکتیو این سیارهٔ کوتوله بیشتر از حد انتظار ماست و فرضیه‌ای دیگر مطرح می‌کند شاید پلوتو، در ذخیرهٔ گرما سیستم کارآمدتری دارد.

مطالعات در این زمینه هنوز ادامه دارد. مسئلهٔ مشخص این است که بر خلاف انتظارمان با دنیایی پویا و فعال سروکار داریم که می‌تواند باز هم ما را شگفت‌زده کند.

در بخش بعدی این مجموعه مقالات دیگر اکتشافات مهم افق‌های نو را مرور خواهیم کرد.

منبع: The Star Garden

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.