Calculs publiés pour la théorie de l'origine du spot du Mordor au pôle nord de Charon

Charon. Photo: NASA

Lors d'un passage historique devant Pluton le 14 juillet 2015, le vaisseau spatial New Horizons a pris des photos incroyablement belles de Pluton et de ses cinq satellites, dont le plus grand - Charon. Les scientifiques n'ont jamais espéré obtenir des photographies aussi détaillées d'un satellite d'une planète naine, qui se trouve à la lisière du système solaire, à une distance de plus de 4 milliards de kilomètres de nous (environ 4,3 à 7,5 milliards de kilomètres, selon les points des orbites).

Sur les photographies, les astronomes ont vu un paysage bizarre de glace d'eau, parsemé de montagnes et de canyons. Et, bien sûr, une énorme tache mystérieuse de couleur rouge sale qui recouvre le pôle nord.

Cet endroit d'un diamètre d'environ 475 km s'appelle Mordor . L'apparition de l'endroit avec les chaînes de montagnes environnantes a rappelé aux scientifiques la célèbre région de la Terre du Milieu, la possession de Sauron, où Frodon et son ami sont allés détruire l'Anneau de la toute-puissance.

Initialement, les scientifiques pensaient que la tache était formée à partir des restes de composés organiques solides qui étaient formés à partir de gaz sous l'influence du rayonnement ultraviolet, du flux de particules chargées du soleil ou du rayonnement cosmique.

Certes, cette théorie avait deux petits défauts. Tout d'abord, il n'y a pas de gaz sur Charon. Deuxièmement, il n'y a presque pas de rayonnement cosmique et le pôle nord est presque toujours à l'ombre du soleil.


Le diamètre de Charon est environ la moitié de celui de Pluton (photographies pseudo-couleur). Photo: NASA

L'activité volcanique n'est observée que sur Pluton, mais pas sur Charon. Autrement dit, pour confirmer la théorie de la formation du Mordor, il était nécessaire de proposer une autre théorie sur le transfert de gaz de Pluton à Charon et de trouver une source de rayonnement pour la réaction chimique.

Après 12 mois de dur labeur, un groupe de 127 scientifiques a réussi à apporter la base théorique à cette version. Dans un article scientifique publié hier, un groupe de chercheurs de la NASA, du SETI Institute et d'autres organisations scientifiques ont établi une chaîne claire d'événements sur la façon dont le méthane de Pluton atteint Charon et ce qui lui arrive.

Voici donc ce qui se passe. Étant une planète naine, Pluton ne peut pas garder tout le méthane près de sa surface après des éruptions volcaniques. Une partie du méthane est régulièrement emportée par le vent solaire vers Charon. La gravité de Charon, à son tour, n'est pas non plus suffisante pour retenir le gaz. Mais les scientifiques ont calculé que 2,5% du méthane de Pluton reste à la surface de Charon. Si vous comptez , alors pendant ces événements, environ 270 milliards de molécules de méthane tombent sur chaque mètre carré de Charon chaque seconde.

Les particules de méthane de Charon se comportent approximativement comme des particules de gaz dans l’exosphère, c’est-à-dire qu’elles sautent le long des trajectoires balistiques. Une telle vie de molécules se poursuit jusqu'à ce qu'elles tombent dans le piège du pôle Nord. "La température au pôle nord est incroyablement basse", expliquel'astronome Will Grundy de l'Observatoire Lowell, l'un des 127 auteurs des travaux scientifiques, afin qu'aucune molécule CH ₄ , entrant en collision avec le pôle nord, ne puisse plus rebondir sur la surface, comme depuis n'importe quel autre endroit sur Charon. Au final, un peu de méthane s'y accumule. »


Modélisation de la température sous différentes latitudes de Charon en 1750-2050 (en ° K)

Mais ce n'est pas tout. Après tout, le méthane est un gaz incolore. Pour former une tache rouge de Mordor, il est nécessaire d'effectuer une réaction chimique impliquant un rayonnement ultraviolet. Où l'obtenir?


Spot Mordor. Photo: NASA / Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins / Southwest Research Institute

Will Grandi et ses collègues ont fait un modèle qui ne contredit pas les lois de la physique, comment les rayons ultraviolets rebondissent sur les molécules d'hydrogène gazeux dans un milieu interplanétaire - et tombent sur le pôle nord de Charon, qui est dans l'ombre. L'ultraviolet élimine les atomes d'hydrogène du CH ₄ , formant du méthyle CH ₃ . Ces radicaux méthane sont très actifs et réagissent facilement les uns avec les autres.

"Si tout cela se produit assez longtemps, les fragments continuent de se recombiner et ces grosses macromolécules commencent à se former en vous, où tout est connecté les uns aux autres dans un désordre absolument désordonné", a expliqué Will Grandi. Selon les calculs, sur un million d'années, une couche de macromolécules d'une épaisseur d'environ 0,16 mm est formée.

Ce gâchis de macromolécules est appelé terminologie scientifiqueles tolines sont des substances organiques dont les raies d'absorption se trouvent dans le spectre de nombreux corps de glace du système solaire externe. On pense qu'ils sont un mélange de divers copolymères organiques formés dans l'atmosphère à partir de simples composés organiques, tels que le méthane et l'éthane, sous l'action du rayonnement ultraviolet du soleil. On pense que les tolines sont des précurseurs chimiques de la vie (sous l'influence de l'hydrolyse, les tolines peuvent se recombiner en acides aminés).

À la fin du 20e siècle, les scientifiques ont réussi à obtenir des tolines dans des conditions de laboratoire sur Terre, bien qu'ici elles ne se forment plus naturellement. Néanmoins, cette base de vie est même comestible en réalité - certaines bactéries peuvent s'en nourrir.

Et les tolins sont vraiment rouges sales.

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Certes, il y a un petit problème. Une tache rouge a également été découverte sur un autre satellite de Pluton appelé Nyx. Mais en raison de sa masse plus petite (dimensions de la pierre 54 × 41 × 36 km), selon cette théorie, des processus similaires devraient y aller environ 20 000 fois plus lentement. La tache semble trop grosse pour un tel processus. Le mystère du Mordor est donc trop tôt pour être entièrement résolu.


Sputnik Nikta. Photo du vaisseau spatial New Horizons.Les

travaux scientifiques ont été publiés le 14 septembre 2016 dans la revue Nature (doi: 10.1038 / nature19340).

Source: https://habr.com/ru/post/fr397653/