سمت تاریک پلوتو سرنخ‌هایی از جو و چرخه یخبندان آن را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد

سیاره‌شناسان، از نور قمر پلوتو با نام «شارون» برای روشن کردن مناطق تاریک این سیاره استفاده کرده‌اند. بدین ترتیب به لطف نور قمر این سیاره کوتوله، سمت تاریک پلوتو نمایان شده است.

وقتی فضاپیمای «نیو هورایزنز» در سال 2015 از کنار پلوتو عبور کرد، تقریبا تمام تصاویر گرفته شده از سطح آن، متعلق به سمتی از این سیاره بود که نور خورشید آن را روشن کرده بود. تاریکی نیمکره دیگر سیاره را پوشانده بود. برخی از این مناطق، همانند نواحی نزدیک به قطب جنوب، دهه‌ها خورشید را ندیده بودند.

اکنون، دانشمندان این ماموریت موفق‌ شده‌اند تا تصویری از سمت تاریک سیاره کوتوله پلوتو منتشر کنند. محققان فرآیند گرفتن عکس و نحوه اثرگذاری چرخه نیتروژن پلوتو بر جو این سیاره را در 20 اکتبر در مجله علوم سیاره‌ای توضیح داده‌اند.

پیش از آنکه نیوهورایزنز از کنار پلوتو عبور کند، تیم محققان مشکوک شد که ممکن است بزرگترین قمر این سیاره کوتوله – شارون، نور کافی برای روشن کردن سطح تاریک آن داشته باشد. بنابراین محققان فضاپیما را مجبور کردند تا به سمت خورشید بازگردد و نگاهی مجدد به این سیاره بیندازد.

در ابتدا، تصاویر فقط حلقه‌ای از نور خورشید را نشان می‌دادند که در جو مه‌آلود پلوتو منعکس می‌شدند. «جان اسپنسر»، دانشمند سیاره‌شناسی از موسسه تحقیقاتی جنوب غربی در «بولدر-کولو» می‌گوید: «دیدن چیزی در این تابش خیره‌کننده کار سختی است. این کار همانند تلاش برای خواندن اطلاعات بر روی تابلویی کثیف است که نور خورشید در آن منعکس شده است.»

اسپنسر و همکارانش چند قدم فراتر رفتند تا بتوان جزئیات قسمت تاریک پلوتو را در میان نور خیره کننده خورشید مشخص کرد. ابتدا، تیم از فضاپیما خواست تا 360 عکس فوری کوتاه از این سیاره کوتوله و یا نور پس‌زمینه بگیرد. فضاپیما برای جلوگیری از انعکاس نور خورشید در تصویر، هرکدام را در عرض 0.4 ثانیه ثبت کرد. این تیم همچنین تقاضای عکس‌هایی از خورشید کرد که در آن پلوتو مشخص نباشد تا بدین ترتیب بتوان با مقایسه این تصاویر، اثرات نور خورشید را تشخیص داد.

«تاد لوئر» از رصدخانه ملی نجوم نوری در «توسان-آریز»، زمانی که در سال 2016 داده‌ها را بدست آورد، سعی کرد تا تصاویر را پردازش کند. از آنجا که حجم داده‌های دریافتی بسیار زیاد بود و همچنین داده‌های جدید توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده بودند، لوئر قادر به تحلیل به موقع آن‌ها نبود.

او می‌گوید: «ناتوانی در بررسی داده‌ها در آن سال سبب شد تا در سال 2019 مجددا برای آن تلاش کنم. از آنجا که فضاپیما در حین گرفتن تصاویر در حال حرکت بود، هر تصویر کمی لکه‌دار و یا تار بود. پس یک کد کامپیوتری برای حذف تازی این عکس‌ها در هر فریم کردم. سپس نور شارون منعکس شده را به هر فریم اضافه کردیم تا یک تصویر واحد تولید شود.»

اسپنسر ادامه می‌دهد: «هنگامی که تحلیل‌ها به پایان رسید، آنچه در نهایت ظاهر شد، تصویری از نیمه تاریک پلوتو بود.»

«کارلی هاوت»، دانشمند سیاره‌شناسی از موسسه تحقیقات جنوب غربی می‌گوید: «نتایج بدست آورده توسط این تیم واقعا قابل توجه است. کار کردن با این مجموعه از داده‌ها واقعا دشوار است. باید از این تیم تقدیر کرد.»

هاوت ادامه می‌دهد: «این تصویر می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا بفهمند چگونه جو نیتروژن منجمد پلوتو در ارتباط با فصل‌هایی دچار تغییر می‌شود که هرکدام چندین دهه طول می‌کشد. جو پلوتو توسط مقدار نیتروژن موجود در فاز گازی در هوا و مقدار یخ زده روی سطح این سیاره کنترل می‌شود. هرچه یخ نیتروژن بیشتر تبخیر شود، جو غلیظ‌تر خواهد بود. اگر نیتروژن بیش از حد روی سطح سیاره یخ بزند، ممکن است اتمسفر به‌طور کلی فرو بریزد.»

وقتی فضاپیما در حال تصویربرداری از سطح این سیاره بود، قطب جنوب پلوتو تیره‌تر از قطب شمال به نظر می‌رسید. این نشان می‌دهد که هنوز مقدار زیادی نیتروژن که به تازگی یخ زده است، از جو خارج نشده است، حتی اگر زمستان در این سیاره نزدیک باشد. اسپنسر می‌گوید: «تابستان قبلی ده‌ها سال پیش به پایان رسیده است. اما پلوتو به آرامی خنک می‌شود. شاید هنوز آنقدر گرم بود که یخبندان نتواند متراکم شود و از فروپاشی جو جلوگیری کند.»

یک نقطه روشن در وسط تصویر حاصل شده وجود دارد که می‌تواند یک رسوب یخ تازه باشد. هاوت می‌گوید: «این مسئله تعجب‌آور نیست. یخ‌ها ممکن است با نزدیک شدن به فصل زمستان، از قطب شمال به قطب جنوب در حال حرکت باشند.»

او در پایان گفت: «ما برای فهمیدن این مسئله مدت‌ها تحلیل و پردازش انجام داده‌ایم.»