سیاره کوتوله در لبه منظومه شمسی نرم و کرکی است، “مانند لجن”

اریس عظیم ترین و دومین بزرگ ترین شناخته شده است سیاره کوتوله در منظومه شمسی در کمربند کویپر، قرص دور ستاره ای که فراتر از نپتون در لبه منظومه شمسی ما گسترش یافته است، قرار دارد. محققان معتقدند اریس دارای یک هسته سنگی جامد و لایه ای از یخ جامد است. اما ممکن است یخ آنقدرها هم غیرقابل نفوذ نباشد. محققان مدلی ایجاد کرده اند که نشان می دهد سطح اریس ممکن است مانند پنیر نرم یا لجن مانند رفتار کند.

پلوتون از اریس متنفر است

ستاره شناسان تنها در سال 2005 اریس را کشف کردند، عمدتاً به این دلیل که از آن بسیار دور است منظومه شمسی. فاصله آن از خورشید 50 درصد از پلوتون و 68 برابر دورتر از زمین از خورشید است. کشف اریس بود که جرقه بحث در مورد سیارات کوتوله را برانگیخت. و این بحث بود که در نهایت منجر به “تنزل” پلوتون از وضعیت سیاره.

شباهت‌های آن به پلوتون، فرانسیس نیممو، محقق دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز را برای مطالعه اریس جذب کرد.

برخلاف پلوتو که بود اخیراً توسط مأموریت New Horizons بازدید شده است، اریس هنوز توسط فضاپیمای ما بازدید نشده است. هر آنچه در مورد آن می دانیم از سنجش از دور و مدل ها می آید. حدود شش ماه پیش، نیمو از مایکل براون، یکی از محققانی که اریس را کشف کرد، بازدید کرد. در آن بازدید، او متوجه شد که برخی از داده‌های جدید و منتشر نشده براون می‌تواند به افشای اطلاعات در مورد خواص اریس کمک کند.

اولین سرنخ از ماه اریس، دیسنومیا.

مشاهدات اخیر نشان می دهد که اریس به طور جزر و مدی به Dysnomia قفل شده است، به این معنی که همان سمت اریس همیشه با Dysnomia روبرو است، مشابه نحوه قفل شدن ماه ما به زمین.

نیمو توضیح داد: “این اتفاق می افتد زیرا سیاره بزرگ توسط جزر و مدی که ماه کوچک روی آن ایجاد می کند، می چرخد.” “هر چه ماه بزرگتر باشد، سیاره سریعتر به سمت پایین می چرخد.”

این قفل نشان می‌دهد که اریس به‌طور شگفت‌انگیزی حواسش را پرت می‌کند – او انرژی را به طور موثرتر از حد انتظار هدر می‌دهد. این پراکندگی برای درک ترکیب داخلی اریس بسیار مهم است.

اما یک قطعه گم شده بود. محققان مطمئن نبودند که قمر اریس دیسنومیا چقدر بزرگ است. در اینجا داده های جدید از Brown آمده است.

قمرها و سیارات کوتوله

نسبت جرم بین اریس و دیسنومیا، همانطور که با استفاده از ماتریس بزرگ میلی متر/زیر میلی متر آتاکاما مشاهده شد، نقش مهمی در تعیین ساختار داخلی اریس ایفا می کند. داده های منتشر نشده براون در آن زمان نشان داد که قمر اریس باید زیر جرم خاصی باشد. این حد جرم بالایی به محققان اجازه داد تا مدلی از دینامیک سیاره-ماه کوتوله ایجاد کنند. این مدل نشان می دهد که اریس ساختاری مشابه ساختار پلوتون دارد، با هسته ای سنگی و پوسته ای یخی.

اما بر خلاف پلوتو که دارای یک پوسته یخی رسانا است، پوسته یخی اریس به نظر همرفتی است. این بدان معنی است که یخ در حال حرکت است و گرما را حمل می کند که برای سطح اتلاف مشاهده شده ضروری است. ماهیت همرفتی پوسته یخی احتمالاً به دلیل کمبود آشکار مواد فرار در اریس در مقایسه با پلوتون است. این تفاوت ممکن است نتیجه تاثیر شدیدتر در گذشته اریس باشد که ممکن است باعث از دست رفتن قابل توجه مواد فرار شده باشد.

به عبارت دیگر، این بدان معنی است که اریس از پلوتون نرمتر است.

“سنگ حاوی عناصر رادیواکتیو است و آنها گرما تولید می کنند. و سپس آن گرما باید به نحوی از بین برود.” نیمو توضیح داد. “بنابراین وقتی گرما خارج می شود، این شکستن آهسته در یخ را هدایت می کند.”

این محقق می افزاید که اریس کمتر شبیه یک جسم جامد رفتار می کند و “بیشتر شبیه یک پنیر نرم یا چیز دیگری است.”

اریس و پلوتون

مدل سه بعدی اریس. اعتبار: ناسا

گاهی اوقات اریس را “دوقلو” پلوتو می دانند زیرا این دو از نظر اندازه بسیار شبیه به هم هستند. با این حال، این یافته‌ها نشان می‌دهند که این دو ممکن است آنطور که قبلاً تصور می‌شد شبیه به هم نباشند.

ویژگی های اریس همچنین بینشی در مورد تنوع اشیاء کمربند کویپر (KBO) ارائه می دهد. در حالی که اریس و پلوتون متفاوت هستند، پوسته های یخی متفاوت آنها به مسیرهای تکاملی متفاوتی اشاره می کند. چگالی بالای اریس در مقایسه با پلوتون و فقدان عناصر فرار، شکل‌گیری و تاریخچه تکاملی منحصربه‌فردی را نشان می‌دهد که احتمالاً شامل برخوردهای شدیدتر یا ترکیب‌های اولیه متفاوت است.

توپوگرافی سطح آنها نیز می تواند متفاوت باشد. به نظر می رسد پلوتون دارای برخی ویژگی های توپوگرافی بسیار چشمگیر است، در حالی که اریس می تواند صاف باشد. با این حال، این تنها با ارسال ماموریت به Eris و نقشه برداری با جزئیات بیشتر قابل حل است.

نیمو می‌گوید: «توجه می‌کنیم که اریس باید نسبتاً صاف باشد زیرا اگر توپوگرافی سطحی وجود داشته باشد، یخ جاری می‌شود و توپوگرافی ناپدید می‌شود. بنابراین خوب است که اندازه‌گیری‌هایی از شکل اریس به دست آوریم، زیرا اگر بسیار نامنظم باشد، با مدل ما سازگار نخواهد بود.

اریس زمانی فقط یک ذره در تلسکوپ ما بود. اکنون به نظر می رسد که به عنوان شاهدی بر پیچیدگی و تنوع منظومه شمسی ما در حال ظهور است. حتی در همسایه فضایی ما، هنوز اسرار زیادی در انتظار کشف هستند.

مرجع مجله: فرانسیس نیمو و همکاران، ساختار داخلی اریس از تکامل چرخش و مدار آن استنتاج شده است. پیشرفت علمی (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi9201