Når vi venter på nye bilder og data fra New Horizons 'flyby av Pluto-systemet som skal overføres til Jorden, er en del av Pluto-Charon-puslespillet som forskere ser frem til å lære mer om den mystiske “mørke polen” på Charon. Bilder sendt umiddelbart etter flybyen avslører at Charons nordpolregion er mye mørkere enn det lysere farget materiale som omgir det, og det har faktisk en rødlig rollebesetning.
New Horizons-teamet sier at den røde polen ser ut til å være en tynn avsetning av mørkt materiale over et tydelig, skarpt avgrenset, kantete trekk - kanskje og slagbasseng - og forskere håper å lære mer ved å studere bilder med høyere oppløsning som nå stråles tilbake til jorden fra romskipet.
Carly Howett, seniorforsker ved Southwest Research Institute, er en av forskerne som studerer mysteriet om hva som forårsaker denne fargeforskjellen, og hvorfor den dukker opp på Charons nordpol.
"Ser på Charon, er det veldig tydelig at den nordlige polar regionen er mye rødere enn resten av månen," sa Howett i et innlegg på nettstedet New Horizons. "Overflater varierer i farger når noe med dem endres."
Så hva er dette røde materialet? Den ledende teorien akkurat nå er at materiale fra Plutos atmosfære faller til Charon og blir bundet i det polare området av det som kalles "kaldfangst."
Det er så kaldt ved Charons poler - temperaturer der varierer er bare litt varmere enn absolutt null, mellom -433 og -351 ° F (-258 og -213 ° C) - at eventuelle gasser som setter seg der vil fryse fast i stedet for å slippe unna. Og med kombinasjonen av ekstremt kalde temperaturer og solstråling, blir materialet omgjort til et nytt stoff, og blir fanget på polet. Howett sa at det sannsynligvis ikke vil forsvinne med noen sesongendringer på Charon.
"Vi vet at Plutos atmosfære hovedsakelig er nitrogen, med noe metan og karbonmonoksid," sa hun, "så vi regner med at de samme bestanddelene sakte belegger Charons vinterpol. De frosne isene vil sublimere bort igjen så snart Charons vinterpol kommer tilbake i sollys, bortsett fra en viktig detalj: solstråling modifiserer disse isene til å produsere et nytt stoff, som har en høyere sublimasjonstemperatur og ikke kan sublimere og deretter flykte fra Charon.”
Hva er det nye stoffet? Forskere kan ikke si helt sikkert ennå, men det kan være en tholin.
Hva er en tholin? Tholins ble først opprettet i et laboratorium av på 1970-tallet av Carl Sagan og teamet hans på Cornell. I følge planetforsker Sarah Hörst, som skrev om toliner på nettstedet The Planetetary Society, ville Sagan og teamet hans ta blandinger av kosmisk relevante gasser og bestråle dem med forskjellige energikilder. Resultatet var "en brun, noen ganger klissete, rest", som Sagan beskrev dem i et papir han skrev i 1979.
Hörst sa Sagan og teamet "lette etter svar på spørsmål som strekker seg fra" hvorfor er den store røde flekken rød "til" hvordan oppsto livet på jorden "og produserte i prosessen materiale som det ikke var noe navn på."
De kom med navnet "tholin", og teoretiserte at toliner kunne være en bestanddel av jordens primitive hav og derfor som relevant for livets opprinnelse.
I artikkelen skrev Hörst, "Jeg har studert tholin i nesten et tiår, og etter min erfaring er de mest brukte synonymer for tholin" gunk "," brown gunk "og" complex organisk gunk ". Tholin blir også ofte beskrevet som et "tjærelignende" stoff. Ord som tjære, kerogen, bitumen, petroleum, asfalt, etc. beskriver alle stoffer som potensielt ligner tholin på noen måter. Imidlertid er disse materialene alt fra liv; de er 'biotiske.' ”
Å finne ut mer om hva som skjer på Charons nordpol er faktisk spennende. Tholins kan være det samme materialet som gir Pluto sin rødbrune fargetone også i noen regioner.
Howett fortalte Space Magazine at hovedinstrumentet på New Horizons som virkelig vil feste sammensetningsinformasjonen, er LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array).
"Dette instrumentet observerer 250 bølgelengder mellom 1,25-2,5 mikron, noe som gjør det ideelt for å oppdage den spektrale signaturen til solide funksjoner," sa hun via e-post. "Vi vet ikke nøyaktig sammensetningen av tholin på Charon (mange forskjellige typer er mulig), men med LEISA kan vi se etter forskjeller i spektrene mellom Charons anomale røde region og de som omgir den - for å gi oss noen hint om endring i overflatesammensetning og "rå ingredienser" for tholin. "
For eksempel, sa Howett, kanskje de vil se mer hydrogencyanid (HCN) rundt nordpolen, noe som vil åpne for mange komplekse kjemiske alternativer.
"Vi begynner å få ned disse dataene i løpet av de neste ukene, så forhåpentligvis har vi noen svar snart!" hun sa.
Videre lesing: New Horizons nettsted, The Planetarium Society
