Βρέθηκε πάγος και, ενδεχομένως, μεθάνιο στην Χιονάτη !

Aστρονόμοι στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), έχουν ανακαλύψει ότι ο νάνος πλανήτης 2007 OR10 – με το παρατσούκλι Χιονάτη – είναι ένας παγωμένος κόσμος, με περίπου τη μισή του επιφάνεια να καλύπτεται από πάγο νερού που κάποτε έρεε από αρχαία ηφαίστεια. Τα νέα ευρήματα δείχνουν επίσης ότι ο ερυθρωπός στην όψη νάνος πλανήτης μπορεί να καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα μεθανίου, τα απομεινάρια μιας ατμόσφαιρας που σιγά-σιγά χάνεται στο διάστημα. 

"Στην εικόνα μπορείτε να δείτε τη Χιονάτη που κάποτε ήταν ένας ενεργός μικροσκοπικός κόσμος με ηφαίστεια που ανέβλυζαν νερό και με μια ατμόσφαιρα που τώρα είναι παγωμένη, νεκρή, που αργά αργά γλιστράει μακριά," λέει ο Mike Brown, καθηγητής της πλανητικής αστρονομίας, που υπογράφει την δημοσίευση της έρευνας στο Astrophysical Journal Letters.

Η Χιονάτη  – που ανακαλύφθηκε το 2007 – περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο στην άκρη του ηλιακού συστήματος και έχει περίπου το μισό μέγεθος του Πλούτωνα. Είναι δε ο πέμπτος μεγαλύτερος νάνος πλανήτης στο ηλιακό μας σύστημα. Εκείνη την εποχή, ο Brown είχε μαντέψει λαθεμένα ότι ήταν ένα παγωμένο σώμα που είχε αποκολλήσει από έναν άλλο πλανήτη νάνο, που ονομάζεται Haumea. Και του έδωσε το παρατσούκλι Χιονάτη για το υποτιθέμενο λευκό χρώμα του. 

Σύντομα, ωστόσο, συνεχείς παρατηρήσεις μας αποκάλυψαν ότι ο 2007 OR10 είναι στην πραγματικότητα ένα από τα πιο ερυθρωπά αντικείμενα στο ηλιακό σύστημα. Λίγοι άλλοι πλανήτες νάνοι στην άκρη του ηλιακού συστήματος είναι επίσης κόκκινοι. Αυτοί οι μακρινοί πλανήτες νάνοι είναι μέλη μιας μεγαλύτερης ομάδας παγωμένων σωμάτων, που ονομάζονται Αντικείμενα Ζώνης Kuiper (KBOs). Ο 2007 OR10, αν και σχετικά μεγάλος, δεν παρουσίαζε κανένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον – απλά ήταν ένας μεταξύ 400 περίπου πιθανών τέτοιων νάνων πλανητών, που βρίσκονται ανάμεσα σε εκατοντάδες χιλιάδες KBOs.

«Σε όλους αυτούς τους νάνους πλανήτες που είναι τέτοιου μεγέθους, υπάρχει κάτι ενδιαφέρον πάνω τους,» λέει ο Μπράουν. «Για χρόνια είμαστε όμως απογοητευμένοι, επειδή δεν ξέραμε πώς να τους παρατηρήσουμε» 

Το περασμένο φθινόπωρο ο Brown χρησιμοποίησε ένα νέο όργανο, το FIRE, μαζί με το Τηλεσκόπιο των 6,5 μέτρων Magellan Baade στη Χιλή, για να ρίξουν μια πιο προσεκτική ματιά στο 2007 OR10.

Όπως ήταν αναμενόμενο, η Χιονάτη ήταν κόκκινη. Όμως, προς έκπληξή τους, το φάσμα της αποκάλυψε ότι η επιφάνεια ήταν καλυμμένη από πάγο νερού. "Ήταν για μας ένα μεγάλο σοκ”, λέει ο Μπράουν. “Ο πάγος του νερού δεν είναι κόκκινος." Παρά το γεγονός ότι ο πάγος είναι συνήθης στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, είναι σχεδόν πάντα λευκός. 

Υπάρχει, ωστόσο, ένας άλλος πλανήτης νάνος που είναι κι αυτός κόκκινος και καλυμμένος με πάγο νερού: ο Quaoar, που ο Μπράουν βοήθησε να τον ανακαλύψουν το 2002. Ελαφρώς μικρότερος από τη Χιονάτη, ο Quaoar εξακολουθεί να είναι αρκετά μεγάλος οπότε έχει ατμόσφαιρα καθώς και μια επιφάνεια που καλύπτεται με μια παγωμένη λάσπη που ‘ξέρασε’ τα ηφαίστεια του. Στη συνέχεια αυτή η λάσπη πάγωσε και στερεοποιήθηκε ταξιδεύοντας πάνω από την επιφάνεια. 

Αλλά επειδή ο νάνος πλανήτης Quaoar δεν είναι τόσο μεγάλος όσο άλλοι νάνοι πλανήτες, όπως ο Πλούτωνας ή η Έρις, δεν μπορούσε να κρατήσει πτητικές ενώσεις όπως το μεθάνιο, το μονοξείδιο του άνθρακα, ή το άζωτο για πολύ διάστημα. Δύο δισεκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ο Quaoar, άρχισε να χάνει την ατμόσφαιρα του στο διάστημα. Τώρα, το μόνο που απομένει είναι κάποια ποσότητα μεθανίου. Με τον καιρό, η έκθεση στην ακτινοβολία από το διάστημα αποδείχθηκε ότι το μεθάνιο – το οποίο αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με τέσσερα άτομα υδρογόνου – σχημάτισε μακριές αλυσίδες υδρογονανθράκων, οι οποίοι φαίνονται κόκκινοι. Το ακτινοβολημένο μεθάνιο που βρίσκεται στην παγωμένη επιφάνεια του Quaoar, τελικά του δίνει μια ρόδινη απόχρωση. 

Το φάσμα του 2007 OR10 μοιάζει με αυτό του Quaoar, γεγονός που υποδηλώνει ότι αυτό που συνέβη στο Quaoar συνέβη και στον 2007 OR10. “Αυτός ο συνδυασμός – κόκκινο και νερό – μου λέει, μεθάνιο," εξηγεί ο Brown. "Ουσιαστικά βλέπουμε την τελευταία αναπνοή της Χιονάτης. Για τεσσεράμισι δισεκατομμύρια χρόνια, ο Χιονάτη καθόταν εκεί έξω, χάνοντας σιγά-σιγά την ατμόσφαιρα του, και τώρα υπάρχει μόνο ένα μικρό τμήμα του." 

Αν και το φάσμα δείχνει σαφώς την ύπαρξη πάγου από νερό, λέει ο Μπράουν, τα στοιχεία για το μεθάνιο δεν είναι ακόμα οριστικά. Για να μάθουμε θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα μεγάλο τηλεσκόπιο, όπως αυτό στο παρατηρητήριο Keck. Αν αποδειχθεί ότι η Χιονάτη έχει πράγματι μεθάνιο, τότε μαζί με το Quaoar θα βρίσκεται ανάμεσα στα μεγάλα αντικείμενα που μπορούν να κρατήσουν πτητικές ενώσεις και στα μικρότερα σώματα που αποτελούν τη μεγάλη πλειοψηφία των KBOs. 

Το όνομα Χιονάτη είναι το αρχικό ψευδώνυμο του αντικειμένου. Τώρα όμως το παρατσούκλι αυτό δεν έχει πλέον νόημα για την περιγραφή αυτού του ιδιαίτερα κόκκινου αντικειμένου, με το μεθάνιο και τον πάγο του νερού που περιέχει. 

Πηγή : physics4u.gr