Perhitungan diterbitkan untuk teori asal mula titik Mordor di kutub utara Charon

Charon. Foto: NASA

Selama perjalanan bersejarah melewati Pluto pada 14 Juli 2015, pesawat ruang angkasa New Horizons mengambil foto Pluto yang indah dan lima satelitnya, termasuk yang terbesar - Charon. Para ilmuwan tidak pernah berharap untuk mendapatkan foto yang begitu terperinci tentang satelit dari planet kerdil, yang terletak di tepi tata surya, pada jarak lebih dari 4 miliar km dari kita (sekitar 4,3-7,5 miliar km, tergantung pada titik orbit).

Dalam foto-foto itu, para astronom melihat pemandangan es air yang aneh, dihiasi dengan pegunungan dan ngarai. Dan, tentu saja, tempat misterius berwarna merah kotor yang menutupi kutub utara.

Tempat ini dengan diameter sekitar 475 km disebut Mordor . Munculnya tempat dengan pegunungan di sekitarnya mengingatkan para ilmuwan tentang wilayah terkenal Dunia Tengah, wilayah Sauron, tempat Frodo dan temannya pergi untuk menghancurkan Cincin Mahakuasa.

Pada awalnya, para ilmuwan percaya bahwa tempat itu terbentuk dari sisa-sisa senyawa organik padat yang terbentuk dari gas di bawah pengaruh radiasi ultraviolet, aliran partikel bermuatan dari matahari atau radiasi kosmik.

Benar, teori ini memiliki dua kelemahan kecil. Pertama, tidak ada gas di Charon. Kedua, hampir tidak ada radiasi kosmik, dan kutub utara hampir selalu di bawah bayang-bayang matahari.


Diameter Charon adalah sekitar setengah dari Pluto (foto pseudo-warna). Foto: NASA

Aktivitas vulkanik diamati hanya pada Pluto, tetapi tidak pada Charon. Yaitu, untuk mengkonfirmasi teori pembentukan Mordor, perlu dikemukakan teori lain tentang transfer gas dari Pluto ke Charon dan menemukan sumber radiasi untuk reaksi kimia.

Setelah 12 bulan kerja keras, sekelompok 127 ilmuwan berhasil membawa landasan teoretis ke versi ini. Dalam sebuah makalah ilmiah yang diterbitkan kemarin, sekelompok peneliti dari NASA, SETI Institute dan organisasi ilmiah lainnya membangun rantai peristiwa yang jelas tentang bagaimana metana dari Pluto mencapai Charon dan apa yang terjadi padanya.

Jadi inilah yang terjadi. Menjadi planet kerdil, Pluto tidak dapat menyimpan semua metana di dekat permukaannya setelah letusan gunung berapi. Sebagian metana tertiup angin matahari ke arah Charon. Gravitasi Charon, pada gilirannya, juga tidak cukup untuk menahan gas. Tetapi para ilmuwan telah menghitung bahwa 2,5% dari metana dari Pluto tetap berada di permukaan Charon. Jika Anda hitung , maka selama peristiwa ini, sekitar 270 miliar molekul metana jatuh pada setiap meter persegi Charon setiap detik.

Partikel-partikel metana Charon berperilaku kira-kira seperti partikel-partikel gas di eksosfer, yaitu, mereka melompati lintasan balistik. Kehidupan molekul seperti itu berlanjut sampai jatuh ke dalam perangkap Kutub Utara. "Suhu di kutub utara sangat rendah," kataastronom Will Grundy dari Observatorium Lowell, salah satu dari 127 penulis karya ilmiah, sehingga setiap molekul CH ₄ yang bertabrakan dengan kutub utara, tidak lagi dapat memantul dari permukaan, seperti dari tempat lain di Charon. Pada akhirnya, sedikit metana menumpuk di sana. ”


Memodelkan temperatur pada garis lintang Charon yang berbeda di tahun 1750-2050 (dalam ° K)

Tapi itu belum semuanya. Bagaimanapun, metana adalah gas yang tidak berwarna. Untuk membentuk titik merah Mordor, perlu dilakukan reaksi kimia yang melibatkan radiasi ultraviolet. Di mana mendapatkannya?


Spot Mordor. Foto: Laboratorium Fisika Terapan Universitas NASA / Johns Hopkins / Southwest Research Institute

Will Grandi dan rekannya membuat model yang tidak bertentangan dengan hukum fisika, bagaimana sinar ultraviolet memantul molekul gas hidrogen dalam media antarplanet - dan jatuh di kutub utara Charon, yang berada di bawah bayangan. atom hidrogen Ultrafilolet emboss dari CH ₄ , membentuk metil CH ₃ . Radikal metana ini sangat aktif dan mudah bereaksi satu sama lain.

"Jika semua ini terjadi cukup lama, fragmen-fragmen itu terus bergabung kembali, dan makromolekul besar ini mulai terbentuk di dalam dirimu, di mana semuanya terhubung satu sama lain dalam kekacauan yang benar-benar berantakan," jelas Will Grandi. Menurut perhitungan, lebih dari satu juta tahun lapisan makromolekul dengan ketebalan sekitar 0,16 mm terbentuk.

Kekacauan makromolekul ini disebut terminologi ilmiahtolins adalah zat organik yang garis serapannya ditemukan di spektrum banyak badan es di tata surya luar. Dipercayai bahwa mereka adalah campuran dari berbagai kopolimer organik yang terbentuk di atmosfer dari senyawa organik sederhana, seperti metana dan etana, di bawah aksi radiasi ultraviolet dari matahari. Tolin dianggap sebagai prekursor kimiawi bagi kehidupan (di bawah pengaruh hidrolisis, tolin dapat bergabung kembali menjadi asam amino).

Pada akhir abad ke-20, para ilmuwan berhasil mendapatkan tol dalam kondisi laboratorium di Bumi, meskipun di sini mereka tidak lagi terbentuk secara alami. Namun demikian, proto-basis kehidupan ini bahkan dapat dimakan pada kenyataannya - beberapa bakteri dapat memakannya.

Dan tolins benar-benar merah kotor.

Chtd

Benar, ada satu masalah kecil. Bintik merah juga ditemukan pada satelit Pluto lain yang disebut Nyx. Tetapi karena massanya yang lebih kecil (dimensi batu 54 × 41 × 36 km), menurut teori ini, proses serupa harus dilakukan di sana sekitar 20.000 kali lebih lambat. Noda sepertinya terlalu besar untuk proses seperti itu. Jadi misteri Mordor masih terlalu dini untuk dipecahkan sepenuhnya.


Sputnik Nikta. Foto dari pesawat ruang angkasa New Horizons.Karya

ilmiah ini diterbitkan pada 14 September 2016 di jurnal Nature (doi: 10.1038 / nature19340).

Source: https://habr.com/ru/post/id397653/