Cálculos publicados para la teoría del origen del punto de Mordor en el polo norte de Charon

Caronte. Foto: NASA

Durante un pasaje histórico pasado Plutón el 14 de julio de 2015, la nave espacial New Horizons tomó fotografías increíblemente hermosas de Plutón y sus cinco satélites, incluido el más grande: Caronte. Los científicos nunca esperaron obtener fotografías tan detalladas de un satélite de un planeta enano, que se encuentra en el borde del sistema solar, a una distancia de más de 4 mil millones de kilómetros de nosotros (aproximadamente 4,3-7,5 mil millones de kilómetros, dependiendo de los puntos de las órbitas).

En las fotografías, los astrónomos vieron un extraño paisaje de hielo de agua, salpicado de montañas y cañones. Y, por supuesto, una enorme y misteriosa mancha de color rojo sucio que cubre el polo norte.

Este lugar con un diámetro de unos 475 km se llama Mordor . La aparición del lugar con las cadenas montañosas circundantes les recordó a los científicos la famosa región de la Tierra Media, el dominio de Sauron, donde Frodo y su amigo fueron a destruir el Anillo de la Omnipotencia.

Inicialmente, los científicos creían que la mancha se formó a partir de los restos de compuestos orgánicos sólidos que se formaron a partir de gases bajo la influencia de la radiación ultravioleta, el flujo de partículas cargadas del sol o la radiación cósmica.

Es cierto que esta teoría tenía dos pequeños defectos. Primero, no hay gases en Charon. En segundo lugar, casi no hay radiación cósmica, y el polo norte está casi siempre a la sombra del sol.


El diámetro de Charon es aproximadamente la mitad que el de Plutón (fotografías en pseudo-color). Foto: NASA

La actividad volcánica se observa solo en Plutón, pero no en Charon. Es decir, para confirmar la teoría de la formación de Mordor, era necesario presentar otra teoría sobre la transferencia de gas de Plutón a Charon y encontrar una fuente de radiación para la reacción química.

Después de 12 meses de arduo trabajo, un grupo de 127 científicos logró aportar la base teórica a esta versión. En un artículo científico publicado ayer, un grupo de investigadores de la NASA, el Instituto SETI y otras organizaciones científicas construyeron una cadena clara de eventos sobre cómo el metano de Plutón llega a Charon y lo que le sucede.

Entonces aquí está lo que sucede. Siendo un planeta enano, Plutón no puede mantener todo el metano cerca de su superficie después de las erupciones volcánicas. Parte del metano es arrastrado regularmente por el viento solar hacia Charon. La gravedad de Charon, a su vez, tampoco es suficiente para contener el gas. Pero los científicos han calculado que el 2.5% del metano de Plutón permanece en la superficie de Charon. Si cuenta , entonces durante estos eventos, aproximadamente 270 mil millones de moléculas de metano caen en cada metro cuadrado de Charon cada segundo.

Las partículas de metano de Charon se comportan aproximadamente como partículas de gas en la exosfera, es decir, saltan a lo largo de trayectorias balísticas. Tal vida de moléculas continúa hasta que caen en la trampa del Polo Norte. "La temperatura en el polo norte es increíblemente baja", diceel astrónomo Will Grundy, del Observatorio Lowell, uno de los 127 autores del trabajo científico, de modo que cualquier molécula de CH ₄ , que colisiona con el polo norte, ya no puede rebotar en la superficie, como desde cualquier otro lugar en Charon. Al final, un poco de metano se acumula allí ”.


Modelando la temperatura en diferentes latitudes de Charon en 1750-2050 (en ° K)

Pero eso no es todo. Después de todo, el metano es un gas incoloro. Para formar una mancha roja de Mordor, es necesario llevar a cabo una reacción química con radiación ultravioleta. ¿Dónde conseguirlo?


Spot Mordor. Foto: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute

Will Grandi y sus colegas hicieron un modelo que no contradice las leyes de la física, cómo los rayos ultravioleta rebotan en las moléculas de gas de hidrógeno en un medio interplanetario y caen en el polo norte de Charon, que está en la sombra. El ultravioleta elimina los átomos de hidrógeno de CH ₄ , formando metilo CH ₃ . Estos radicales metano son muy activos y reaccionan fácilmente entre sí.

"Si todo esto sucede el tiempo suficiente, los fragmentos continúan recombinándose, y estas grandes macromoléculas comienzan a formarse en ti, donde todo se conecta entre sí en un desastre absolutamente aleatorio", explicó Will Grandi. Según los cálculos, durante un millón de años se forma una capa de macromoléculas con un espesor de aproximadamente 0,16 mm.

Este lío de macromoléculas se llama terminología científica.Las tolinas son sustancias orgánicas cuyas líneas de absorción se encuentran en los espectros de muchos cuerpos de hielo del sistema solar exterior. Se cree que son una mezcla de varios copolímeros orgánicos formados en la atmósfera a partir de compuestos orgánicos simples, como el metano y el etano, bajo la acción de la radiación ultravioleta del sol. Se cree que las tolinas son precursores químicos de la vida (bajo la influencia de la hidrólisis, las tolinas pueden recombinarse en aminoácidos).

A finales del siglo XX, los científicos lograron obtener tolins en condiciones de laboratorio en la Tierra, aunque aquí ya no se forman de forma natural. Sin embargo, esta base de vida es incluso comestible en realidad: algunas bacterias pueden alimentarse de ella.

Y los tolins son realmente rojos sucios.

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Es cierto, hay un pequeño problema. También se descubrió una mancha roja en otro satélite de Plutón llamado Nyx. Pero debido a su menor masa (dimensiones de piedra 54 × 41 × 36 km), de acuerdo con esta teoría, procesos similares deberían llegar allí unas 20,000 veces más lento. La mancha parece demasiado grande para tal proceso. Entonces, el misterio de Mordor es demasiado pronto para ser resuelto por completo.


Sputnik Nikta. Foto de la nave espacial New Horizons. El

trabajo científico fue publicado el 14 de septiembre de 2016 en la revista Nature (doi: 10.1038 / nature19340).

Source: https://habr.com/ru/post/es397653/