Når vi venter på nye billeder og data fra New Horizons 'flyby af Pluto-systemet, der skal overføres til Jorden, er et stykke Pluto-Charon-puslespil, som forskere ser frem til at lære mere om, den mystiske “mørke pol” på Charon. Billeder sendt umiddelbart efter flyby afslører, at Charons nordpolregion er meget mørkere end det lysere farvede materiale, der omgiver det, og det har faktisk en rødlig rollebesætning.
New Horizons-teamet siger, at den røde pol ser ud til at være en tynd aflejring af mørkt materiale over et tydeligt, skarpt afgrænset, vinkelfunktion - måske og slagbassin - og forskere håber at lære mere ved at studere billeder med højere opløsning, der i øjeblikket stråles tilbage til Jorden fra rumfartøjet.
Carly Howett, en senior forsker ved Southwest Research Institute, er en af forskerne, der studerer mysteriet om, hvad der forårsager denne farveforskel, og hvorfor den dukker op på Charons nordpol.
”Ser man på Charon, er det meget tydeligt, at den nordlige polære region er meget rødere end resten af månen,” sagde Howett i et indlæg på webstedet New Horizons. ”Overflader varierer i farve, når noget ved dem ændrer sig.”
Så hvad er dette røde materiale? Den førende teori lige nu er, at materiale fra Plutos atmosfære falder til Charon og bliver bundet i det polare område af det, der er kendt som "koldfangst."
Det er så koldt ved Charons poler - temperaturer der varierer er bare en smule varmere end absolut nul, mellem -433 og -351 ° F (-258 og -213 ° C) - at eventuelle gasser, der sætter sig der, fryser fast i stedet for at undslippe. Og med kombinationen af ekstremt kolde temperaturer og solstråling omdannes materialet til et nyt stof og bliver fanget på stangen. Howett sagde, at det sandsynligvis ikke vil forsvinde med nogen sæsonændringer på Charon.
”Vi ved, at Plutos atmosfære hovedsageligt er nitrogen, med noget methan og kulilte,” sagde hun, ”så vi forventer, at disse samme bestanddele langsomt belægger Charons vinterpol. De frosne is vil sublimere væk igen, så snart Charons vinterpol kommer ud i sollys bortset fra en vigtig detalje: solstråling ændrer disse is til at producere et nyt stof, der har en højere sublimeringstemperatur og ikke kan sublimere og derefter flygte fra Charon.”
Hvad er det nye stof? Forskere kan ikke sige med sikkerhed endnu, men det kan være en tholin.
Hvad er en tholin? Tholins blev først oprettet i et laboratorium i 1970'erne af Carl Sagan og hans team på Cornell. Ifølge planetvidenskaben Sarah Hörst, som skrev om tholiner på webstedet The Planetetary Society, ville Sagan og hans team tage blandinger af kosmisk relevante gasser og bestråle dem med forskellige energikilder. Resultatet var ”en brun, undertiden klistret rest,” som Sagan beskrev dem i et papir, han skrev i 1979.
Hörst sagde, at Sagan og teamet “søgte efter svar på spørgsmål, der spænder fra” hvorfor er den store røde plet rød ”til” hvordan opstod livet på Jorden ”og i processen producerede materiale, som der ikke var noget navn på.”
De kom med navnet ”tholin” og teoretiserede, at tholiner kunne være en bestanddel af Jordens primitive hav og derfor som relevant for livets oprindelse.
I artiklen skrev Hörst, ”Jeg har studeret tholin i næsten et årti, og efter min erfaring er de mest anvendte synonymer til tholin“ gunk ”,“ brown gunk ”og“ complex organisk gunk ”. Tholin beskrives også ofte som et "tjærelignende" stof. Ord som tjære, kerogen, bitumen, petroleum, asfalt osv. Beskriver alle stoffer, der på nogle måder potentielt ligner tholin. Disse materialer stammer imidlertid alle fra livet; de er'biotiske. '”
At finde ud af mere om, hvad der foregår ved Charons nordpol, er faktisk spændende. Tholins er muligvis det samme materiale, der giver Pluto sin rødbrune nuance i nogle regioner.
Howett fortalte Space Magazine, at hovedinstrumentet på New Horizons, der virkelig vil fastlægge sammensætningsinformationen, er LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array).
”Dette instrument observerer 250 bølgelængder mellem 1,25-2,5 mikron, hvilket gør det ideelt til at registrere den spektrale signatur af solide funktioner,” sagde hun via e-mail. ”Vi ved ikke nøjagtigt sammensætningen af tholin på Charon (mange forskellige typer er mulige), men med LEISA kan vi kigge efter forskelle i spektraerne mellem Charons anomale røde region og dem, der omgiver den - for at give os nogle antydninger til ændring i overfladesammensætning og "rå ingredienser" til tholin. "
For eksempel, sagde Howett, måske vil de se mere brintcyanid (HCN) omkring den nordpolregion, hvilket ville åbne for en masse komplekse kemiindstillinger.
”Vi begynder at få disse data nede i løbet af de næste par uger, så forhåbentlig har vi snart nogle svar!” hun sagde.
Yderligere læsning: New Horizons websted, The Planetetary Society
