वैज्ञानिकों ने नासा के न्यू होराइजन्स मिशन के डेटा को उपन्यास प्रयोगशाला प्रयोगों और एक्सोस्फेरिक मॉडलिंग के साथ जोड़कर प्लूटो के चंद्रमा चारोन पर लाल टोपी की संभावित संरचना को प्रकट किया और यह कैसे बना होगा।
नए प्रयोगात्मक डेटा का उपयोग करते हुए चारोन के गतिशील मीथेन वातावरण का यह पहला वर्णन इस चंद्रमा के लाल धब्बे की उत्पत्ति में एक आकर्षक झलक प्रदान करता है जैसा कि हाल के दो लेखों में वर्णित है।
“न्यू होराइजन्स से पहले, प्लूटो की सबसे अच्छी हबल छवियों ने केवल परावर्तित प्रकाश की एक अस्पष्ट बूँद का खुलासा किया,” न्यू होराइजन्स विज्ञान टीम के एक सदस्य, स्वआरआई के रैंडी ग्लैडस्टोन ने कहा।
“प्लूटो की सतह पर खोजी गई सभी आकर्षक विशेषताओं के अलावा, फ्लाईबाई ने चारोन पर एक असामान्य विशेषता का खुलासा किया, जो इसके उत्तरी ध्रुव पर केंद्रित एक आश्चर्यजनक लाल टोपी है।”
2015 की मुठभेड़ के तुरंत बाद, न्यू होराइजन्स के वैज्ञानिकों ने प्रस्ताव दिया कि चारोन के ध्रुव पर एक लाल “थोलिन जैसी” सामग्री को पराबैंगनी प्रकाश द्वारा मीथेन अणुओं को तोड़कर संश्लेषित किया जा सकता है।
इन्हें प्लूटो से भागने के बाद पकड़ लिया जाता है और फिर उनकी लंबी सर्दियों की रातों के दौरान चंद्रमा के ध्रुवीय क्षेत्रों में जम जाता है।
थोलिन चिपचिपे कार्बनिक अवशेष होते हैं जो प्रकाश द्वारा संचालित रासायनिक प्रतिक्रियाओं से बनते हैं, इस मामले में, लाइमन-अल्फा पराबैंगनी चमक इंटरप्लेनेटरी हाइड्रोजन अणुओं द्वारा बिखरी हुई है।
“हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि चारोन के पतले वातावरण में भारी मौसमी उछाल, साथ ही साथ संघनित मीथेन ठंढ को तोड़ने वाली रोशनी, चारोन के लाल ध्रुवीय क्षेत्र की उत्पत्ति को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं,” स्वआरआई के डॉ उज्जवल राउत ने कहा, एक पेपर के मुख्य लेखक साइंस एडवांसेज जर्नल में “चारोन्स रिफ्रैक्टरी फैक्ट्री”।
“यह एक ग्रहीय पिंड में अब तक देखे गए सतह-वायुमंडलीय अंतःक्रियाओं के सबसे अधिक उदाहरण और स्पष्ट उदाहरणों में से एक है।”
टीम ने वास्तविक रूप से चारोन के शीतकालीन गोलार्ध पर उत्पादित हाइड्रोकार्बन की संरचना और रंग को मापने के लिए SwRI के प्रयोगशाला खगोल भौतिकी और अंतरिक्ष विज्ञान प्रयोगों (CLASSE) के नए केंद्र में चारोन सतह की स्थिति को दोहराया क्योंकि मीथेन-अल्फा चमक के नीचे मीथेन जम जाता है।
टीम ने माप को चारोन के एक नए वायुमंडलीय मॉडल में खिलाया ताकि मीथेन को चारोन के उत्तरी ध्रुवीय स्थान पर अवशेषों में तोड़ दिया जा सके।
राउत ने कहा, “हमारी टीम के उपन्यास ‘डायनेमिक फोटोलिसिस’ प्रयोगों ने चारोन की लाल सामग्री के संश्लेषण में इंटरप्लानेटरी लाइमैन-अल्फा के योगदान पर नई सीमाएं प्रदान की हैं।”
“हमारे प्रयोग ने शेरोन के ध्रुवों की स्थितियों को उच्च निष्ठा के साथ दोहराने के लिए लाइमैन-अल्फा फोटॉन के संपर्क में एक अति-उच्च वैक्यूम कक्ष में मीथेन को संघनित किया।”
SwRI के वैज्ञानिकों ने चारोन के पतले मीथेन वातावरण के मॉडल के लिए एक नया कंप्यूटर सिमुलेशन भी विकसित किया।
“मॉडल, चारोन के वातावरण में ‘विस्फोटक’ मौसमी स्पंदनों की ओर इशारा करता है, जो कि प्लूटो की सूर्य के चारों ओर लंबी यात्रा की स्थितियों में अत्यधिक बदलाव के कारण होता है,” डॉ। बेन टेओलिस ने कहा, “चरन में चरम एक्सोस्फेरिक डायनेमिक्स: इम्प्लीकेशंस फॉर चारोन” नामक एक संबंधित पेपर के प्रमुख लेखक। द रेड स्पॉट” जियोफिजिकल रिसर्च लेटर्स में।
टीम ने पराबैंगनी प्रकाश के प्रभाव में मीथेन अपघटन से निकलने वाले जटिल हाइड्रोकार्बन के वितरण का अनुमान लगाने के लिए वायुमंडलीय मॉडल में SwRI के अति-यथार्थवादी प्रयोगों के परिणामों को इनपुट किया।
मॉडल में ध्रुवीय क्षेत्र हैं जो मुख्य रूप से ईथेन उत्पन्न करते हैं, एक रंगहीन सामग्री जो लाल रंग में योगदान नहीं देती है।
राउत ने कहा, “हमें लगता है कि सौर हवा से आयनकारी विकिरण इस रहस्यमय चंद्रमा पर अद्वितीय अल्बेडो के लिए जिम्मेदार तेजी से जटिल, रेडर सामग्री को संश्लेषित करने के लिए लाइमैन-अल्फा-पका हुआ ध्रुवीय ठंढ को विघटित करता है।”
“ईथेन मीथेन की तुलना में कम अस्थिर है और वसंत सूर्योदय के बाद लंबे समय तक चारोन की सतह पर जमी रहती है।
सौर हवा के संपर्क में आने से इथेन लगातार लाल रंग की सतह के जमाव में परिवर्तित हो सकता है, जो चारोन की लाल टोपी में योगदान देता है।”
“टीम लाल ध्रुव के निर्माण में सौर हवा की भूमिका की जांच करने के लिए तैयार है,” SwRI के डॉ। जोश केमर ने कहा, जिन्होंने नासा के न्यू फ्रंटियर डेटा विश्लेषण कार्यक्रम से निरंतर समर्थन प्राप्त किया।
वैज्ञानिक चारोन की लाल टोपी के संभावित स्रोत की पहचान करते हैं
