Para saintis Mengenalpasti Sumber Kemungkinan Topi Merah pada Charon Bulan Terbesar Pluto

Para saintis Institut Penyelidikan Barat Daya menggabungkan data dari misi New Horizons NASA dengan eksperimen makmal baru dan pemodelan eksosfera untuk mendedahkan kemungkinan komposisi topi merah pada bulan Charon Pluto dan bagaimana ia mungkin terbentuk. Penemuan baharu mencadangkan lonjakan bermusim yang drastik dalam suasana nipis Charon digabungkan dengan cahaya yang memecahkan fros metana yang terkondensasi mungkin menjadi kunci untuk memahami asal usul zon kutub merah Charon. Kredit: Ihsan NASA / Johns Hopkins APL / SwRI

Penyelidikan menggabungkan data kapal angkasa dengan eksperimen makmal baharu, model Plutobulan terbesar.

Para saintis Institut Penyelidikan Barat Daya menggabungkan data daripada New Horizons NASA misi dengan eksperimen makmal baru dan pemodelan eksosfera untuk mendedahkan kemungkinan komposisi topi merah pada Charon bulan Pluto dan bagaimana ia mungkin terbentuk. Penerangan pertama tentang suasana metana dinamik Charon menggunakan data percubaan baharu ini memberikan gambaran yang menarik tentang asal-usul bintik merah bulan ini seperti yang diterangkan dalam dua kertas kerja baru-baru ini.

Charon ialah bulan terbesar di Pluto. Pada separuh saiz Pluto, ia adalah satelit terbesar yang diketahui berbanding badan induknya. Charon mengorbit Pluto setiap 6.4 hari Bumi. James Christy dan Robert Harrington menemui Charon pada tahun 1978 di Balai Cerap Tentera Laut AS di Flagstaff, Arizona.

“Sebelum New Horizons, imej Hubble terbaik Pluto mendedahkan hanya gumpalan kabur cahaya yang dipantulkan,” kata Randy Gladstone dari SwRI, ahli pasukan sains New Horizons. “Sebagai tambahan kepada semua ciri menarik yang ditemui di permukaan Pluto, flyby itu mendedahkan ciri luar biasa pada Charon, topi merah yang mengejutkan berpusat di kutub utaranya.”

Tidak lama selepas pertemuan 2015, saintis New Horizons mencadangkan bahawa bahan “seperti tholin” kemerahan di kutub Charon boleh disintesis oleh cahaya ultraungu yang memecahkan molekul metana. Ini ditangkap selepas melarikan diri dari Pluto dan kemudian dibekukan ke kawasan kutub bulan semasa malam musim sejuk yang panjang. Tholin ialah sisa organik melekit yang dibentuk oleh tindak balas kimia yang dikuasakan oleh cahaya, dalam kes ini cahaya ultraungu Lyman-alpha yang bertaburan oleh atom hidrogen antara planet.

“Penemuan kami menunjukkan bahawa lonjakan bermusim yang drastik dalam suasana nipis Charon serta cahaya yang memecahkan fros metana yang terkondensasi adalah kunci untuk memahami asal-usul zon kutub merah Charon,” kata Dr. Ujjwal Raut dari SwRI, pengarang utama kertas bertajuk “Charon’s Refractory Factory” dalam jurnal Science Advances. “Ini adalah salah satu contoh yang paling menggambarkan dan nyata interaksi permukaan-atmosfera setakat ini diperhatikan di badan planet.”

Pasukan itu secara realistik mereplikasi keadaan permukaan Charon di Pusat Astrofizik Makmal dan Eksperimen Sains Angkasa (CLASSE) baharu SwRI untuk mengukur komposisi dan warna hidrokarbon yang dihasilkan di hemisfera musim sejuk Charon ketika metana membeku di bawah cahaya Lyman-alpha. Pasukan itu memasukkan ukuran ke dalam model atmosfera baharu Charon untuk menunjukkan metana terurai menjadi sisa di tempat kutub utara Charon.

“Eksperimen ‘fotolisis dinamik’ novel pasukan kami memberikan had baharu pada sumbangan Lyman-alpha antara planet kepada sintesis bahan merah Charon,” kata Raut. “Percubaan kami memekatkan metana dalam ruang vakum ultra tinggi di bawah pendedahan kepada foton Lyman-alpha untuk meniru keadaan di kutub Charon dengan kesetiaan tinggi.”

Para saintis SwRI juga membangunkan simulasi komputer baharu untuk memodelkan suasana metana nipis Charon.

“Model itu menunjukkan denyutan bermusim ‘meletup’ di atmosfera Charon disebabkan oleh perubahan melampau dalam keadaan sepanjang perjalanan panjang Pluto mengelilingi Matahari,” kata Dr. Ben Teolis, pengarang utama kertas berkaitan bertajuk “Extreme Exospheric Dynamics at Charon: Implikasi untuk Bintik Merah” dalam Surat Penyelidikan Geofizik.

Pasukan memasukkan hasil daripada eksperimen ultra-realistik SwRI ke dalam model atmosfera untuk menganggarkan taburan hidrokarbon kompleks yang muncul daripada penguraian metana di bawah pengaruh cahaya ultraungu. Model ini mempunyai zon kutub terutamanya menghasilkan etana, bahan tidak berwarna yang tidak menyumbang kepada warna kemerahan.

“Kami berpendapat sinaran mengion daripada angin suria menguraikan fros kutub yang dimasak Lyman-alpha untuk mensintesis bahan yang semakin kompleks dan lebih merah yang bertanggungjawab untuk albedo unik pada bulan yang penuh teka-teki ini,” kata Raut. “Etana kurang meruap berbanding metana dan kekal beku ke permukaan Charon lama selepas matahari terbit musim bunga. Pendedahan kepada angin suria boleh menukar etana kepada mendapan permukaan kemerahan berterusan yang menyumbang kepada penutup merah Charon.”

“Pasukan itu bersedia untuk menyiasat peranan angin suria dalam pembentukan kutub merah,” kata Dr. Josh Kammer dari SwRI, yang mendapat sokongan berterusan daripada NASAProgram Analisis Data Sempadan Baharu.

Rujukan: “Dinamik Eksosfera Ekstrem di Charon: Implikasi untuk Bintik Merah” oleh Ben Teolis, Ujjwal Raut, Joshua A. Kammer, Caleb J. Gimar, Carly JA Howett, G. Randall Gladstone dan Kurt D. Retherford, 15 April 2022, Surat Penyelidikan Geofizik.
DOI: 10.1029/2021GL097580

We would love to give thanks to the writer of this write-up for this outstanding material

Para saintis Mengenalpasti Sumber Kemungkinan Topi Merah pada Charon Bulan Terbesar Pluto


Check out our social media profiles , as well as other pages that are related to them.https://paw6.info/related-pages/