Plüton'un hayat arkadaşı Charon, kırmızı bir kutuba sahip. Yeni Ufuklar 2015 uçuşunda bu paslı kuzey kutbunu keşfettiğinden beri, bilim insanları bu durumdan sorumlu olan gezegensel süreçleri düşündüler.
Bilim insanları başlangıçta demir renkli lekenin (takma adı Mordor Macula), Plüton'un yüzeyinden yakalanan metan olduğundan şüphelendiler. Kırmızı rengi, Güneş'in ultraviyole ışığında yavaş yavaş pişmesinin sonucuydu.
Şimdi modellemeler ve laboratuvar deneyleri, bu erken varsayımların ufak değişikliklerle de olsa gerçeklerden çok uzak olmadığını gösterdi. Araştırma, Pluto'nun ve Charon'un yakın ilişkisine dair anlayışımıza şaşırtıcı yeni ayrıntılar ekleyerek, ayın renginde ilk bakışta görünenden daha fazlası olduğunu öne sürüyor.
2006'da fırlatılan NASA'nın gezegenler arası uzay sondası Yeni Ufuklar, araştırmacılara G Plüton ve Charon'un eşi görülmemiş bir görüntüsünü sağladı.
ABD'deki Güneybatı Araştırma Enstitüsü'nden (SwRI) bir gezegen bilimcisi olan Randy Gladstone, "Plüton'un yüzeyinde keşfedilen tüm büyüleyici özelliklere ek olarak, uçuş, Charon'da alışılmadık bir şey ortaya çıkardı; kuzey kutbunda ortalanmış şaşırtıcı bir kırmızılık" diyor.
Kırmızı, bizimki gibi demir açısından zengin dünyalarda veya Mars'ta görmeye alıştığımız bir renktir. Ancak Güneş Sistemi'nin donmuş kısımlarında görmeye pek alışkın değiliz.
Plüton'daki metan muhtemel bir başlangıç noktası olacaktır. Bir tholin'e dönüşmek için, bu küçük hidrokarbonların, Lyman-alfa adı verilen, yörüngedeki hidrojen bulutları tarafından filtrelenen çok özel bir UV ışığı rengini emmesi gerekir.
Plüton'un pembe parıltısı, onlarca yıldır çalışmaların konusu olmuştur. New Horizons, yüzeyindeki tholinlerin kusursuz desenini muhteşem yüksek çözünürlükte basitçe ortaya çıkardı. Bununla birlikte, arkadaşının kutbunda paslı bir renk tonu bulmak ilginç bir sürprizdi.
Plüton'dan dökülen metan gazının yörüngesindeki uydusuna doğru sürüklenebileceği tahmin ediliyordu. Ancak gazın yerleşip donarak bu kadar belirgin bir şekilde yayılan bir lekeye dönüşmesi pek beklenen bir durum değildi.
Sorunun bir kısmı, Charon'un zayıf yerçekimi ile yüzeyini ısıtan uzaktaki Güneş'in soğuk ışığı arasındaki rekabettir. Ne kadar sönük olursa olsun, ilkbahar şafağı metan donunu eritmeye ve onu tekrar yüzeyden kaldırmaya yetebilirdi.
Gerçekten ne olacağını belirlemek için SwRI araştırmacıları, büyük ölçüde eğik gezegen sisteminin hareketini modellediler.
Kuzey kutbunun nispeten ani ısınması birkaç yıl içinde gerçekleşecekti. Bu kısa süre boyunca, sadece onlarca mikron kalınlığında bir metan donu tabakası bir kutupta buharlaşırken diğerinde donmaya başlar.
Ne yazık ki, modelleme, bu hızlı hareketin, donmuş metanın çoğunun bir tholin haline gelmesi için yeterli miktarda Lyman-alfa emmesi için çok hızlı olacağını buldu.
Metanın buharlaşma ve donma yoğunluklarındaki değişiklikleri modelleyen ikinci bir çalışmanın baş yazarı gezegen bilimcisi Ujjwal Raut, "Etan metandan daha az uçucudur ve baharın doğuşundan çok sonra Charon'un yüzeyinde donmuş halde kalır" diyor.
Laboratuvar deneylerinin sonuçlarıyla birlikte, Raut ve ekibinin çalışması, kutuplarda metanın etana dönüştürülmesinin uygun bir yolunu gösterdi.
Sadece bir problem vardı. Lyman-alfa radyasyonu etanı kırmızımsı bir çamura dönüştürmez.
Fakat hidrokarbon bunu yapabilir. Güneş'ten uzun bir süre boyunca akan yüklü parçacıklar, Charon'a karakteristik kırmızı başlığını verecek olan, uzun hidrokarbon zincirleri üretebilir.
Daha fazla laboratuvar testi ve modelleme, Charon'un kırmızı lekesinin şimdiye kadar fark ettiğimizden çok daha karmaşık olduğu hipotezini sağlamlaştırmaya yardımcı olabilir.
Bu araştırma Science and Geophysical Research Letters'da yayınlandı.