Cálculos publicados para a teoria da origem do ponto de Mordor no polo norte de Caronte

Charon. Foto: NASA

Durante uma passagem histórica que passou por Plutão em 14 de julho de 2015, a sonda New Horizons tirou belas fotos de Plutão e seus cinco satélites, incluindo o maior - Caronte. Os cientistas nunca esperavam obter fotografias tão detalhadas de um satélite de um planeta anão, localizado na extremidade do sistema solar, a uma distância de mais de 4 bilhões de quilômetros de nós (aproximadamente 4,3-7,5 bilhões de quilômetros, dependendo dos pontos das órbitas).

Nas fotografias, os astrônomos viram uma paisagem bizarra de gelo d'água, pontilhada de montanhas e desfiladeiros. E, é claro, um enorme ponto misterioso de cor vermelha suja que cobre o Pólo Norte.

Este local com um diâmetro de cerca de 475 km é chamado Mordor . A aparência do local com as montanhas circundantes lembrou os cientistas da famosa região da Terra-média, a posse de Sauron, onde Frodo e seu amigo foram destruir o Anel da Onipotência.

Inicialmente, os cientistas acreditavam que o ponto era formado a partir dos restos de compostos orgânicos sólidos formados a partir de gases sob a influência da radiação ultravioleta, o fluxo de partículas carregadas do sol ou a radiação cósmica.

É verdade que essa teoria tinha duas pequenas falhas. Primeiro, não há gases em Charon. Em segundo lugar, quase não há radiação cósmica, e o pólo norte está quase sempre na sombra do sol.


O diâmetro de Caronte é cerca da metade do de Plutão (fotografias pseudo-coloridas). Foto: NASA

A atividade vulcânica é observada apenas em Plutão, mas não em Caronte. Ou seja, para confirmar a teoria da formação de Mordor, foi necessário apresentar outra teoria sobre a transferência de gás de Plutão para Charon e encontrar uma fonte de radiação para a reação química.

Após 12 meses de trabalho árduo, um grupo de 127 cientistas conseguiu trazer a base teórica para esta versão. Em um artigo científico publicado ontem, um grupo de pesquisadores da NASA, o Instituto SETI e outras organizações científicas construíram uma clara cadeia de eventos sobre como o metano de Plutão chega a Charon e o que acontece com ele.

Então aqui está o que acontece. Sendo um planeta anão, Plutão não pode manter todo o metano perto de sua superfície após erupções vulcânicas. Parte do metano é regularmente levada pelo vento solar em direção a Charon. A gravidade de Charon, por sua vez, também não é suficiente para armazenar gás. Mas os cientistas calcularam que 2,5% do metano de Plutão permanece na superfície de Caronte. Se você contar , durante esses eventos, aproximadamente 270 bilhões de moléculas de metano caem sobre cada metro quadrado de Caronte a cada segundo.

As partículas de metano de Charon se comportam aproximadamente como partículas de gás na exosfera, ou seja, elas pulam ao longo de trajetórias balísticas. Essa vida de moléculas continua até cair na armadilha do Pólo Norte. "A temperatura no pólo norte é incrivelmente baixa", dizastrônomo Will Grundy (Will Grundy) do Lowell Observatory, um dos 127 autores de trabalhos científicos - de modo que cada molécula de CH ₄ na cara do pólo norte, não é capaz de recuperar a partir da superfície, como qualquer outro lugar na Charon. No final, um pouco de metano está se acumulando lá. ”


Modelando a temperatura em diferentes latitudes de Caronte em 1750-2050 (em ° K)

Mas isso não é tudo. Afinal, o metano é um gás incolor. Para formar uma mancha vermelha de Mordor, é necessário realizar uma reação química envolvendo radiação ultravioleta. Onde conseguir?


Spot Mordor. Foto: NASA / Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins / Instituto de Pesquisa Southwest

Will Grandi e colegas criaram um modelo que não contradiz as leis da física, como os raios ultravioletas refletem as moléculas de gás hidrogênio em um meio interplanetário - e caem no pólo norte de Charon, que está na sombra. Ultrafilolet grava o átomos de hidrogénio de CH ₄ , formando CH metil ₃ . Esses radicais metano são muito ativos e reagem facilmente entre si.

"Se tudo isso acontecer por tempo suficiente, os fragmentos continuam se recombinando e essas macromoléculas grandes começam a se formar em você, onde tudo está conectado entre si em uma bagunça absolutamente bagunçada", explicou Will Grandi. De acordo com os cálculos, mais de um milhão de anos é formada uma camada de macromoléculas com uma espessura de cerca de 0,16 mm.

Essa bagunça de macromoléculas é chamada terminologia científicaAs tolinas são substâncias orgânicas cujas linhas de absorção são encontradas nos espectros de muitos corpos de gelo do sistema solar externo. Acredita-se que sejam uma mistura de vários copolímeros orgânicos formados na atmosfera a partir de compostos orgânicos simples, como metano e etano, sob a ação da radiação ultravioleta do sol. Pensa-se que as tolinas sejam precursoras químicas da vida (sob a influência da hidrólise, as tolinas podem se recombinar em aminoácidos).

No final do século 20, os cientistas conseguiram obter tolinas em condições de laboratório na Terra, embora aqui eles não se formem naturalmente. No entanto, essa proto-base da vida é até comestível na realidade - algumas bactérias podem se alimentar dela.

E as tolinas são realmente vermelhas sujas.

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É verdade que há um pequeno problema. Uma mancha vermelha também foi descoberta em outro satélite de Plutão chamado Nyx. Mas, devido à sua menor massa (dimensões da pedra 54 × 41 × 36 km), de acordo com essa teoria, processos semelhantes devem ir para lá cerca de 20.000 vezes mais lentos. A mancha parece grande demais para esse processo. Portanto, o mistério de Mordor é muito cedo para ser totalmente resolvido.


Sputnik Nikta. Foto da sonda New Horizons O

trabalho científico foi publicado em 14 de setembro de 2016 na revista Nature (doi: 10.1038 / nature19340).

Source: https://habr.com/ru/post/pt397653/