في يوليو 2015 ، دخلت محطة
New Horizons بين الكواكب التاريخ ، بعد أن قامت بأول رحلة لها بعد بلوتو. خلال الرحلة ، جمع المسبار جبالًا من البيانات على سطح بلوتو وتكوينه وغلافه ونظام الأقمار الصناعية. كما قدم لنا صورًا خلابة لـ "قلب" بلوتو ، وسهوله المجمدة ، وسلاسل الجبال و "
السهل الشائك " الغامض.
أظهرت هذه الميزات الغريبة أولاً مدى اختلاف سطح بلوتو عن الأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي الداخلي. من المضحك أنهم أظهروا أيضًا كيف يشبه هذا العالم البعيد الأرض. على سبيل المثال ، في
دراسة جديدة ، لاحظ فريق من العلماء الذين عالجوا الصور التي تم الحصول عليها من نيو هورايزونز "كثبان" على سطح بلوتو تشبه الكثبان الرملية للأرض.
سميت الدراسة "الكثبان على بلوتو" ، ونشرت مؤخرًا في مجلة ساينس. وقد قادها ماثيو تيلفر ، أستاذ الجغرافيا الفيزيائية من جامعة بليموث ، وشارك في الجيولوجيين إريك بارتيلي من جامعة كولونيا وجاني رادباوخ من جامعة بريغهام يونغ.
تم التعرف على البقع الصغيرة في سهل سبوتنيك على أنها كثبان عرضية ، بسبب تعامدها مع "شرائط الرياح" الداكنة.وقد ساعدهم أعضاء في مركز Carl Sagan من معهد SETI ومركز NASA Ames للأبحاث ومرصد Lowell ومعهد أبحاث الجنوب الغربي والمرصد الوطني لعلم الفلك البصري ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز والعديد من الجامعات الأخرى.
تتكون الكثبان على الأرض من الرمال التي تتطاير بفعل الرياح ، مما يخلق تلالًا متكررة في الصحراء أو على طول الشواطئ. لوحظت نفس الظواهر على طول الأنهار
والسهول الغرينية ، حيث يترك الماء في النهاية رواسب معدنية. في جميع هذه الحالات ، تظهر الكثبان بسبب نقل الجسيمات الصلبة في وسط متحرك (في الهواء أو الماء). خارج الأرض ، لوحظت هذه الظواهر على كوكب المريخ وتيتان وحتى على المذنب Churyumov-Gerasimenko.
ومع ذلك ، عند دراسة الصور التي تم الحصول عليها من مسبار نيو هورايزونز ، لاحظ تيلفر وزملاؤه تشكيلات مماثلة في
سهل سبوتنيك على بلوتو. هذه المنطقة ، التي تشكل الحصة الغربية من
منطقة تومبو على شكل قلب ، هي في الأساس خزان ضخم من الجليد. لاحظ الباحثون بالفعل أن سطحه يبدو أنه يتكون من مضلعات غير منتظمة محددة بالاكتئاب ، والتي يمكن أن تكون بمثابة علامة على وجود
خلايا الحمل الحراري .
كما شرح لنا د. تيلفر بالبريد:
"لقد لاحظنا بالفعل في الأيام الأولى ميزات تشبه الكثبان الرملية ، ولكن بمرور الوقت ومع تلقي عدد متزايد من الصور ، أصبح معظمها أقل إقناعًا. ومع ذلك ، أصبحت منطقة واحدة أكثر إقناعًا مع كل تمريرة. نحن نتحدث عنها ".
ميزة أخرى مثيرة للاهتمام هي التيارات المظلمة التي يبلغ طولها عدة كيلومترات ، محاذاة في اتجاه واحد. كانت الميزات التي اكتشفها فريق Telfer مثيرة للاهتمام - بدت وكأنها كثبان رملية متعامدة مع خطوط الرياح. هذا يشير إلى أن الكثبان عرضية - تلك التي تنشأ من الرياح الطويلة في الصحراء.
تظهر الصور من مسبار نيو هورايزونز أنماطًا على سطح بلوتو تُعتبر كثبانًا.لتحديد مدى معقولية مثل هذه الفرضية ، بنى الباحثون نماذج تأخذ في الاعتبار نوع الجزيئات التي يمكن أن تتكون منها هذه الكثبان. وخلصوا إلى أن الحبيبات المعرضة للنقل بواسطة الرياح النموذجية يمكن أن تتكون من ميثان أو جليد نيتروجين. ثم قاموا بمحاكاة فيزياء رياح بلوتو ، التي يجب أن تهب بقوة أكبر ، تنحدر من المنحدرات الجبلية المحيطة بسهل سبوتنيك.
ومع ذلك ، فقد قرروا أيضًا أن الرياح على بلوتو لا يمكن أن تكون قوية بما يكفي لتحريك هذه الجسيمات بشكل مستقل. يلعب التسامي دورًا كبيرًا في هذه العملية - عندما يمر الجليد السطحي من المرحلة الصلبة إلى المرحلة الغازية عند تسخينه بضوء الشمس. ستوفر مثل هذه العملية القوة التي تعمل عموديا إلى أعلى ، وهي ضرورية لرفع الجسيمات من مكان ، وبعد ذلك يمكن لرياح بلوتو أن تحملها بالفعل وتبعثرها على السطح.
كما أوضح تفلر ، فإن هذا الاستنتاج أصبح ممكناً بفضل الدعم الهائل الذي تلقاه فريقه ، والذي قدم معظمه فريق الجيولوجيا والجيوفيزياء والحصول على صور لمهمة نيو هورايزونز:
"بعد إجراء تحليل مكاني أقنعنا أنه يمكن أن يكون كثبانًا حقيقية ، حصلنا على فرصة رائعة للعمل معًا إريك بارتيلي من كولونيا. أظهر لنا في نماذجه أن مثل هذه الكثبان يجب أن تتكون فقط إذا ارتفعت الحبيبات لأول مرة في الهواء. لقد ساعدنا فريق New Horizons كثيرًا ، مشيرين إلى أن الجليد المختلط من النيتروجين والميثان يجب أن يرفع حبيبات جليد الميثان في عملية التسامي للجليد ".
مقارنة بين ميزات الكثبان الرملية على بلوتو والأرض والمريخأثبتت هذه الدراسة ليس فقط كيف يشبه بلوتو ، أحد أكثر الأشياء البعيدة في النظام الشمسي ، الأرض ، ولكن أيضًا مدى نشاط سطحه. قال تيلفر: "هذا لا يظهر لنا فقط أن سطح بلوتو يؤثر على غلافه الجوي ، ولكن أيضًا على التأثير المعاكس". "وجدنا سطحًا ديناميكيًا جدًا للكوكب ، يقع حتى الآن في النظام الشمسي".
بالإضافة إلى ذلك ، فإن فهم كيف يمكن أن تتشكل الكثبان الرملية في ظل ظروف بلوتو سيساعد العلماء على تفسير الميزات المماثلة التي يجدونها في مكان آخر في النظام الشمسي. على سبيل المثال ، تخطط وكالة ناسا لإرسال
مهمة إلى تيتان خلال العقد المقبل لاستكشاف العديد من الميزات السطحية المثيرة للاهتمام ، بما في ذلك الكثبان الرملية. أيضا ، يتم إرسال العديد من المهام لدراسة الكوكب الأحمر حتى يطير الناس هناك في مكان ما في 2030s.
ستساعدنا معرفة كيفية ظهور هذه التشكيلات في فهم ديناميكيات الكوكب والإجابة على أسئلة أعمق حول العمليات الجارية على سطحه.