Plüton’daki alışılmadık bir krater bir süper yanardağ olabilir

Süper-kriyovolkanlı Plüton mu? Neden! Tüm elementler oradadır ancak normalde yanardağlar hakkında düşündüğümüz şekilde değildir. Ve Plüton’un yüzeyinin bu şekilde görünmesinin nedeni de kriyovolkanlardır. Yakın zamanda yayınlanan bir araştırma makalesi, Plüton’un neden güneş sistemindeki en son süper yanardağ keşfinin evi olabileceğini açıklıyor.

Gezegen bilimci Dale Cruikshank ve bir grup meslektaşı, Plüton’un Kiladze Krateri adı verilen garip bir özelliği üzerinde çalışıyorlar. Varlığı, Plüton’un içinde bu tuhaf manzarayı yaratmak için neler olup bittiğine dair pek çok soruyu gündeme getiriyor. Araştırmacılar yakın zamanda bu bölgeyi araştıran ve görünümüne dair bir açıklama sunan bir makale yayınladılar. Araştırma ön baskı sunucusunda yayınlandı arXiv.

İç mekan eylemi kriyovolkanizmayı tetikliyor

Ekip, Kiladze’nin süper bir kriyovolkan olduğunu kuvvetle öne sürüyor. Kriyovolkanizma, Plüton’un yüzeyine buz “lav” gönderen süreçtir. Bunu dış güneş sistemi boyunca, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün’ün bazı uydularında gördük. Burada, Dünya’daki “kardeş” volkanizma biçimi gibi, bir tür ısınma manto malzemelerini eritiyor ve bunlar sonunda yüzeye kaçabiliyor. Kayalık lavları görmeye alışığız. Ancak koşullar uygunsa buz ve su da “lav” görevi görür.

İşte tam bu noktada Plüton devreye giriyor çünkü koşullar kriyovolkanizma için olgunlaşmış durumda. 2015 yılında New Horizons Plüton’un yakın geçişi sırasında, bilim adamlarının olası soğuk volkanik bölgeler olarak dikkatini çeken birçok özellik vardı. Buna Virgil Fossae adı verilen bir bölge de dahildi. Plüton’un kalp şeklindeki belirgin yüzey özelliği olan Sputnik Planitia’nın bir tarafında yer alır. Kiladze, kalbin sağ “lobunun” tepesinde yer alıyor ve görünüşü Cruikshank ve meslektaşlarının bunun nedenini gerçekten tartışmasına neden oldu.

Kiladze’nin Haritalanması

New Horizons, 2015 yılındaki uçuşu sırasında Plüton’un hem görüntülerini hem de spektroskopisini elde etti. Kiladze ile ilgili hemen ortaya çıkan şeylerden biri, etrafına dağılmış su buzunun bulunmasıydı. Bu alışılmadık bir durum çünkü metan ve nitrojen buzu Plüton’un yüzeyinin çoğunu kaplıyor. Bu nedenle, tuhaf görünen bir özelliği çevreleyen su buzu parçası olağandışı görünüyordu. Sadece bu da değil, buz bir amonyak bileşiği içeriyordu. Bir tür aktivite, su-amonyak karışımını yüzeyin derinliklerinden yukarıya çıkardı. Ama ne?

Cruikshank’a göre bunun sorumlusu ısıtma. “Plüton için iç sıcaklığın, yüzeyin bazı yerlerinde görülen volkanizmanın itici gücü olması da bekleniyor, ancak yüzeyin altında küresel bir su okyanusu artı çeşitli kimyasallar mı yoksa sadece su keseleri artı kimyasallar mı kaldı, bilmiyoruz. Plüton’un oluştuğu ve sıcak bir iç mekana sahip olduğu zamandan bu yana” dedi. “Bu, gelecek nesil gezegen bilim adamlarının çözmesi gereken bir gizem.”

Volkanizmanın ötesinde Cruikshank ve ekibi, Kiladze’nin bir tür çarpık çarpma krateri olma ihtimalini değerlendirdi. Bu nedenle, bazı alternatif kökenlere ait işaretler için yüzey özelliğini de incelediler. Yüzey malzemelerinin yanı sıra bölgenin morfolojisi de tektonik aktiviteye dair kanıtlar gösteriyor. Faylı yapılar ve çökme çukurları mevcut olup genel krater şekli bozulmuştur. Bu mutlaka bir etkinin kökenine işaret etmiyor, peki Kiladze’de ne oldu? Cevap Plüton’un iç yapısında yatıyor.

Plüton, içten dışa

Plüton kayalık bir çekirdeğin etrafına sarılmış buzlu bir cisimdir. Gezegenin “ana kayasının” büyük bir kısmı su buzudur. Tolinlerin bir “kirleticisi” metan ve nitrojen yüzey buzunu kaplar. Tholinler, atmosferdeki gazların ve yüzeydeki buzun kozmik ışınlar ve diğer radyasyon tarafından bombardımanı sonucu oluşan hidrokarbon bileşikleridir. Gezegen bilim adamlarının en büyük işi, Plüton’un tüm farklı yüzey birimlerine bakmak ve bunların nasıl oluştuklarını anlamaktır. Kriyovolkanizma kesinlikle bu yüzey “hesabının” önemli bir parçasıdır.

Plüton’da soğuk volkanizma meydana geliyor çünkü bir şey iç kısmı ısıtıyor ve yüzeye su buzu gönderiyor. Çekirdek içindeki elementlerin radyoaktif bozunması ısınmanın en bariz açıklamasıdır. Eğer öyleyse, sıvı sudan oluşan bir okyanus veya sulu sulu buz keseleri oluşabilir. Bazı bilim insanları çekirdeğin su buzunun (veya buzlu çamurun) etrafını sardığını öne sürüyor.

Plüton’un yüzeyindeki ipuçları

İlginç bir şekilde yüzeyde amonyakla karışmış su buzu parçalarının bulunduğu yerler var. Bu karışımın gezegenin iç kısmından geldiği görülüyor. İlginç bir şekilde, amonyak suyun donma noktasını düşürür, bu da suyun Plüton’daki kriyovolkanlar boyunca buzlu bir “magma” olarak akmasına olanak tanır.

Cruikshank, amonyağın amonyaklı tuz veya hidrat formunda da olabileceğine dikkat çekti. Nereden kaynaklandığı tam olarak belli değil. Bunun, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Plüton’un (ve güneş sistemindeki diğer cisimlerin çoğunun) yoğunlaştığı orijinal malzeme karışımının bir parçası olduğunu öne sürüyor.

Plüton amonyağın var olduğu tek yer değil, sadece (şu ana kadar) en uzak olanı. Bir e-postada şöyle yazdı: “Webb uzay teleskobuyla elde edilen (henüz yayınlanmadı) çok sayıda transneptün nesnesinin spektrumunda bir tür amonyak olduğuna dair kanıtlar buluyoruz ve görünüşe göre bu, gezegenlerin ve küçük cisimlerin her yerde bulunan bir bileşeni.” . “Aynı zamanda amino asit öncüllerinin sentezlendiği laboratuvar çalışmalarında da gösterildiği gibi, prebiyotik moleküllerin kritik öneme sahip bir bileşenidir.”

Plüton’daki Kiladze’yi Anlamak

Kiladze yapısı yaklaşık 44 kilometre çapında ve Plüton’un Hayabusa Terra adlı alt bölgesinde yer alıyor. Ekip raporunda, “bin kilometrelik kriyo-lav püskürten bir veya daha fazla patlama ve muhtemelen daha küçük ölçekte bilinmeyen sayıda patlama geçmişi olan, yeniden canlanan bir kalderaya sahip bir süper kriyovolkan” olarak tanımlanıyor.

Cruikshank’ın ekibi makalelerinde Kiladze’nin olası nedenlerini tartışıyor ve bunun bazı eski çarpışmalardan kaynaklanmış olması da var. Ancak taze buzun varlığı ve kalın bir tolin tabakasının bulunmaması, hem o bölgede hem de Virgil Fossae’de kriyovolkanizmaya işaret eden ipuçlarından bazılarıdır.

Peki Kiladze Plüton’da ne zaman oluştu?

Kiladze’nin nispeten genç olması oldukça muhtemel. Kesinlikle yüzeyin geri kalanı kadar eski değil. Ekip, patlama faaliyetinin son birkaç milyon yılda gerçekleştiğini öne sürüyor. İpuçları yüzey kaplamalarında yatıyor. Kiladze yaşlı olsaydı, en belirgin özelliklerin üzerinde bir çeşit yerleşik yüzey katmanı görmeyi beklerdiniz. Eğer gezegenin yaşı boyunca atmosferden sürekli bir organik toz parçacıkları yağmuru çökmüş olsaydı bu doğru olurdu.

“Plüton’daki duman parçacıklarının oluşumu ve yerleşme zamanları hakkında iyi bir fikrimiz var” diye belirtti, “ve eğer Kiladze yapısı milyarlarca yıldır orada duruyor olsaydı, duman parçacıkları Plüton’un tespit ettiği su buzu spektral imzasını gizlerdi.” 2015 yılında Yeni Ufuklar uzay aracı. Dolayısıyla nispeten yakın zamanda oluştuğu sonucuna varıldı.”

Ekip, “son zamanlarda” açıkta kalan su buzu parçalarının yalnızca birkaç milyon yaşında olabileceğini düşünüyor. Ve bunlar sadece büyük bir patlamadan kaynaklanmayabilir. Plüton’daki bu süper soğuk yanardağ, oluştuğu günden bu yana muhtemelen pek çok kez patladı. Onun varlığı, Virgil Fossae’deki son volkanizma araştırmalarıyla birlikte, bu dünyanın iç yapısını anlamaya çalışan gelecekteki araştırmacılara bazı çok önemli ipuçları veriyor.