أدلة على وجود محيط سائل تحت سطح بلوتو
الصغير محمد الغربي
سبوتنيك بلانيتا
تعود فكرة وجود محيطات سائلة تحت سطح بلوتو إلى يوليو/تموز 2015، عندما حلقت مركبة الفضاء نيو هورايزون التابعة لوكالة ناسا حوله والتقطت أولى الصور عن قرب لهذا الكوكب القزم وأقماره.
وأظهرت الصور تضاريس بلوتو غير المتوقعة، بما في ذلك حوض شاسع أبيض اللون يدعى سبوتنيك بلانيتيا، يقع بالقرب من خط الاستواء ويفوق حجمه مساحة فرنسا.
بسبب موقع هذا الحوض وتضاريسه، يعتقد العلماء وجود محيطات تحت سطح بلوتو أسفل القشرة الجليدية في منطقة سبوتنيك بلانيتيا.
ولكن تتناقض هذه الملاحظات مع عمر الكوكب القزم -الذي يناهز 4.6 مليارات عام- لأنه كان من المفترض أن يتجمد المحيط منذ فترة طويلة، وأن يكون السطح السفلي للحوض الجليدي المواجه للمحيط دون تضاريس عكس ما تظهره الصور اليوم.
وقام باحثون يابانيون وآخرون من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز بدراسة الأسباب المحتملة التي يمكن أن تجعل المحيط تحت سطح بلوتو يحافظ على حرارته مع الإبقاء على السطح الداخلي لقشرة الجليد متجمدا غير مستو ومتفاوت السمك.
ويفترض العلماء أن "طبقة عازلة" من هيدرات الغاز موجودة تحت السطح الجليدي لسبوتنيك بلانيتيا.
وهيدرات الغاز عبارة عن مواد صلبة تشبه الجليد وشديدة اللزوجة، وتتكون من غاز منحصر داخل فراغات جزيئية، ولديها درجة توصيل حرارة منخفضة، وبالتالي يمكن أن توفر خصائص العزل.
محاكاة حاسوبية
وأجرى الباحثون محاكاة حاسوبية تغطي فترة زمنية تبلغ 4.6 مليارات سنة، عندما بدأ تكوين النظام الشمسي.
وأظهرت عمليات المحاكاة التطور الحراري والهيكلي الداخلي لبلوتو، والوقت اللازم لتجمد المحيطات تحت سطح الكوكب القزم؛ لتصبح القشرة الجليدية التي تغطيها سميكة بشكل موحد.
وقاموا بإجراء عمليتي محاكاة: واحدة بوجود هذه الطبقة العازلة، والأخرى دونها.
وأظهرت عمليات المحاكاة أنه بدون وجود طبقة عازلة من هيدرات الغاز، يكون المحيط الموجود تحت السطح تجمد بالكامل منذ مئات الملايين من السنين، ولا تستغرق في هذه الحالة عملية تكون قشرة جليدية ذات سمك موحد فوق المحيط نحو مليون عام.
لا يتجمد المحيط مطلقا مع وجود هذه الطبقة، كما أن تكون الطبقة الجليدية المسطحة قد يستغرق أكثر من مليار عام.
تدعم نتائج المحاكاة هذه فرضية وجود محيط سائل منذ أمد طويل تحت القشرة الجليدية في سبوتنيك بلانيتيا.
الميثان الناشئ
يعتقد الفريق أن الغاز الأكثر احتمالا داخل الطبقة العازلة المفترضة هو الميثان الناشئ عن اللب الصخري لبلوتو.
وتتفق هذه النظرية حول احتجاز الميثان في شكل هيدرات غاز، مع تركيبة الغلاف الجوي لبلوتو غير المألوفة التي تتميز بندرة غاز الميثان فيها وغناها بالنيتروجين.
وخلص الباحثون إلى أن الطبقات العازلة المماثلة لهيدرات الغاز يمكن أن تحتفظ بمحيطات سائلة في باطن العديد من الأقمار الجليدية الكبيرة نسبيا في المجموعة الشمسية وكذلك في أجرام سماوية بعيدة.
ويقول الباحث شونيتشي كاماتا من جامعة هوكايدو اليابانية الذي قاد الفريق؛ "قد يعني هذا وجود عدد أكبر من المحيطات في الكون عما كان يعتقد سابقا، مما يجعل وجود حياة خارج كوكب الأرض أكثر منطقية".