رنگ‌های سیاره‌ای دور

Ray Villard
برگردان: احسان سنایی

این روزها به آن جهان یخ‌بسته‌ و وهم‌آلودی که در آسمانش حتی نور خورشید هم از کورسوی محوی تجاوز نمی‌کند و سایه‌های مخوف کوه‌ها تا آخرین مرز نگاه، بر خاک اُخراگونه‌اش ریخته، دیگر سیاره نمی‌گوییم.

چندی پیش اتحادیه‌ی بین‌المللی ستاره‌شناسی، به سبب وفور جهان‌های مشابهی در اعماق منظومه‌ی خورشیدی، پیشوند سیاره‌ را از «پلوتو» سلب نموده و عنوان جدیدی موسوم به «سیاره‌ی کوتوله» را به آن نسبت داد؛ جهانی که هر فصلش ده‌ها سال ماست!

هرچند حتی با تیزبین‌ترین ابزارها نیز عوارض سطحی فراوانش را نمی‌توان دید؛ اما ناسا در هفته‌ی جاری اقدام به انتشار تصاویری از دید هابل نمود، که تحول سراسری این سیاره‌ی کوتوله را در جریان تغییر فصولش، به وضوح نشان می‌دهد.

سه تصویر از سه زاویه‌ی پلوتو طی سال‌های ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۳ که توسط دوربین پیشرفته‌ی نقشه‌برداری هابل (ACS) تهیه شده‌اند. عارضه‌ی درخشان موجود در تصویر میانی، به طرز نامتعارفی پوشیده از شبنم یخ‌بسته‌ی مونواکسید کربن است و نخستین هدف رصدی فضاپیمای افق‌های نو را تشکیل خواهد داد / ناسا

رنگ روی آفتاب‌ندیده‌ی پلوتو این‌ روزها رفته‌رفته به سرخی می‌زند؛ حال آنکه نیمه‌ی دیگرش از گذشته به این سو روشن و روشن‌تر می‌شود. این را تنها از دریچه‌ی چشمان تیزبین هابل می‌توان دید.

آنچه تحولات نام‌برده را طی تنها دو سال زمینی موجب شده، در حقیقت تصعید مدام یخ‌های سطوح آفتاب‌دیده؛ سفرشان به دیگرسوی سیاره و نهایتاً انجماد مجدد و نقش بستن بر سرزمین‌هایی است که زمستان‌شان هم‌اکنون فرارسیده است؛ آن‌هم طی دوره‌ای که در قیاس با یک سال زمینی، برابر با ۱.۴ روز است!

این تصاویر، دقیق‌ترین نمای موجود از پلوتو، تا زمان پهلوگیری شش‌ماهه‌ی فضاپیمای ریزاندام «افق‌های نو»ی ناسا در چهاردهم ژوئیه‌ی ۲۰۱۵ در قلمرو این سیاره‌ی کوتوله خواهد بود. هر کدام از چشم‌اندازهای عمیق هابل، انتخاب مناسب‌ترین نیمکره‌ی سیاره را جهت پرواز عقاب‌گونه‌ی فضاپیما بر فراز آن، به‌طرز قابل توجهی آسان‌تر خواهد نمود.

هر چند این جرم دوردست منظومه‌ی ما همیشه در کانون کنجکاوی‌های جامعه و دانشمندان بوده؛ اما هیچ تصور قاطعانه‌ای نمی‌توان از سیمای یخ‌بسته‌اش داشت؛ چراکه شدیداً ریز و دور است.

هابل این تغییرات ظاهری سطح پلوتو را نهایتاً با دقت چند صد کیلومتر تفکیک نمود که عدد زمختی برای فهم دقیق جغرافیای سطحی این سرزمین دوردست است. اما از حیث رنگ و درخشندگی، تصاویر اخیر از جهانی پیچیده با عوارضی به رنگ‌های سپید، نارنجی تیره و سیاه سیر حکایت می‌کنند.

این چهره‌ی رنگارنگ احتمالاً حاصل تجزیه‌ی متان منجمد به رسوبات غنی از کربن، توسط پرتوهای ماورای بنفش موجود در نور ضعیف اما بی‌حفاظ آفتاب آنجاست.

ستاره‌شناسان با مقایسه‌ی تصاویر تهیه شده در ۱۹۹۴ با تصاویر ۲۰۰۲ و ۲۰۰۳، متوجه افزایش درخشندگی دایره‌ی قطبی شمال پلوتو و تیره‌تر شدن قطب مخالف آن شدند. این تغییرات، خود گویای پوشش وسیع فرآیند‌های دخیل در این ماجراست.

به اعتقاد «مارک بوی»، پژوهش‌گر ارشد این تحقیق از انیستیتو مطالعات جنوب غرب در بولدر کلرادو، بررسی تنها همین نماهای انگشت‌شمار، نتایج بهتری را از سه دهه‌ رصدهای زمینی با تلسکوپ‌هایی جز هابل، به دست داد. او می‌گوید: «مشاهدات هابل، با ایجاد بستری [از داده‌ها] بر پایه‌ی تغییرات فصلی و اقلیمی، نقش محوری اتصال جنبه‌های گوناگون محدودیت‌های موجود پیرامون پلوتو را به‌عهده گرفت و مسیرهای جدیدی را برای پژوهش گشود».

نکته‌ی قابل توجه تصاویر هابل این است که پلوتو صرفاً توپ مرده‌ای از سنگ و یخ نیست؛ بلکه جهانی پویاست که تحولات اقلیمی هیجان‌انگیزی را نیز از خود بروز می‌دهد. عامل محرکه‌ی این تحولات، تغییر فصل‌هاست؛ فصل‌هایی که بر خلاف دیگر سیارات، نه به‌سبب تمایل محور سیاره، که به دلیل مدار بیضوی و ۲۴۸ ساله‌ی آن به گرد خورشید ایجاد می‌شوند. عدم تعادل سیر فصل‌ها نیز خود از شکل نامتعارف همین مدار سرچشمه می‌گیرد.

بعنوان مثال، بهار نیمکره‌ی شمالی به سرعت جای خود را به تابستان می‌دهد؛ چراکه سرعت هر سیاره با نزدیک‌تر شدن به خورشید افزایش می‌یابد و کشیدگی بیش از اندازه‌ی مدار پلوتو، برجستگی تأثیرات اقلیمی ناشی از این عبور را موجب می‌شود.

طرحی از فضاپیمای افق‌های نو

مشاهدات زمینی صورت‌پذیرفته از این سیاره‌ی کوتوله در سال‌های ۱۹۸۸ و ۲۰۰۲ نشان می‌داد که جرم جو پلوتو طی این بازه دو برابر شده که دلیلش احتمالاً گرمایش سطحی و تصعید یخ نیتروژن است. تصاویر هابل از ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۳ نیز شواهد محکمی از نحوه‌ی عملکرد جوی و آینده‌ی اقلیمی پلوتو را برای دانشمندان فراهم آورد.

همان‌گونه که پیش‌تر اشاره رفت، این تصاویر که توسط دوربین نقشه‌بردار پیشرفته‌ی هابل (ACS) تهیه شده‌اند؛ در طرح‌ریزی جزئیات پروازی کاوشگر افق‌های نو در ۲۰۱۵ از اهمیت بالایی برخوردارند.

سرعت گذر فضاپیما از نزدیکی پلوتو آن‌چنان بالاست که با بیشترین توان موجود می‌توان از تنها یک نیمکره‌ی پلوتو تصویربرداری نمود.

عارضه‌ی بارز موجود در تصاویر، نقطه‌ی درخشانی است که گمان می‌رود ناحیه‌ی مستقلی با غنای بالای شبنم منجمد مونوکسید کربن باشد. اینجا، نخستین هدف دوربین‌های تازه‌نفس فضاپیماست. بوی می‌گوید: «همه از این عارضه در شگفتی‌اند».

چشمان افق‌های نو، به بررسی دقیق مرز مابین ناحیه‌ی درخشان و منطقه‌ی همجواری خواهد پرداخت که پوشیده از ماده‌ای سیاه، چون قیر است. بوی اینچنین می‌افزاید:

«تصاویر هابل همچنین به دانشمندان افق‌های نو کمک خواهد نمود تا مدت‌زمان نوردهی هر کدام از تصاویر پلوتو را با دقت بیشتری محاسبه نمایند؛ عاملی که در تهیه‌ی حداکثر تصاویر دقیق، از اهمیت بالای برخوردار است».

انجام شبیه‌سازی‌های فراوان، در جلوگیری از تهیه‌ی تصاویری که کمتر و یا بیش از اندازه نور دیده‌اند، ضروری است؛ چراکه شانس دیگری برای تصویربرداری مجدد در این سفر گذرا وجود ندارد.

پهنای تصاویر هابل، بیش از چند پیکسل نیست؛ اما با روشی گرافیکی موسوم به Dithering، چندین تصویر خنثی را با فرآیندی رایانه‌ای می‌توان ترکیب نموده و تصویر واحدی با رزولوشن بالاتر به دست آورد. بوی که خود به ایجاد الگوریتم‌هایی برای افزایش هرچه بیشتر وضوح تصاویر هابل دست زده، می‌گوید:

«به‌‌ثمررسانی این فرآیند، با عملیات بی‌وقفه‌ و همزمان ۲۰ رایانه طی چهار سال انجام پذیرفت».

او درصدد تهیه‌ی تصاویر بیشتری از پلوتو با دوربین جدید هابل، پیش از ورود افق‌های نو به قلمرو این جرم دورافتاده‌ی منظومه‌ی ماست.