Uluslararası bir astrofizikçi ekibi, Plüton’un yüzeyindeki kalp şeklindeki yapının gizemini çözdü. NASA’nın New Horizons uzay görevindeki kameraların bu eşsiz jeolojik oluşumu kaydettiği 2015 yılından bu yana dünya çapında bilim insanlarının ilgisini çekti.
NCCR PlanetS ve Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nin desteğiyle Bern Üniversitesi’nden bir bilim insanı ekibi, Plüton’un “kalbinin” batı gözyaşı damlası şeklindeki kısmı olan Sputnik Planitia’nın kökenini incelemek için sayısal modelleme kullandı. Nature Astronomy dergisinde yayınlanan araştırmaları, Plüton’un erken tarihinin, Sputnik Planitia’yı oluşturan yaklaşık 700 km çapındaki bir gezegen gövdesiyle feci bir çarpışmayla bağlantılı olduğunu savunuyor. Bu sonuçlar aynı zamanda Plüton’un iç yapısına ilişkin fikirlerde bir değişikliğe ve bir yeraltı okyanusunun varlığı varsayımının reddedildiğine de işaret ediyor.
“Kalp” Tombo Bölgesi, açılışından hemen sonra şekliyle dikkatleri üzerine çekti. Ancak aynı zamanda çevresine göre daha fazla ışık yansıtan yüksek albedolu bir malzemeyle kaplı olması nedeniyle bilim adamlarının da hemen dikkatini çekti.
Ancak “kalp” tek bir unsurdan oluşmaz. Sputnik Planitia (batı kısmı) 1200 x 2000 kilometrelik bir alanı kapsıyor. Bu bölgenin yüksekliği Plüton’un yüzeyinin çoğundan üç ila dört kilometre daha alçaktır.
“Sputnik Planitia’nın parlak görünümü, ağırlıklı olarak hareket eden ve taşınan, yüzeyi sürekli olarak düzleştiren nitrojen buzuyla dolu olmasından kaynaklanıyor. Bu nitrojen muhtemelen bölgelerin alçak rakımı nedeniyle çarpışmadan sonra hızlı bir şekilde birikti,” diye açıklıyor çalışmanın baş yazarı Bern Üniversitesi’nden Dr. Harry Ballantyne.
“Kalp” yapısının doğu kısmı da ince bir nitrojen buzu tabakasıyla kaplıdır ve bunun kökeni hala belirsizdir. Çalışmayı başlatan Bern Üniversitesi’nden Dr. Martin Jutzi, “Sputnik Planitia’nın uzatılmış şekli, çarpmanın doğrudan önden değil, eğik olduğunu gösteriyor” dedi.
Ekip, Plüton’un bileşimi, çarpma tertibatının bileşimi, hızı ve açısı gibi değişen parametrelerle etkileri dijital olarak yeniden oluşturmak için yumuşatılmış parçacık hidrodinamiği (SPH) simülasyon yazılımını kullandı. Bu simülasyon eğik çarpma açısı hakkındaki varsayımları doğruladı ve ikinci gövdenin bileşiminin belirlenmesine yardımcı oldu.
Ekibin baş araştırmacılarından Dr. James Ballantyne şöyle açıklıyor: “Plüton’un çekirdeği o kadar soğuk ki, çarpışmanın sıcaklığına rağmen kayalar erimedi ve çarpma açısı ve çarpma hızının düşük olması nedeniyle eridi. Plüton’un çekirdeğine batmadı ama sağlam kaldı.” yüzeyde bir nokta şeklinde.”
Arizona Üniversitesi’nden ortak yazar Erik Asphaug, “Sputnik Planitia’nın altında bir yerde, Plüton’un asla sindiremediği başka bir devasa cismin çekirdeğinin kalıntısı var” diye ekliyor. Bu, New Horizons uzay aracının gözlemlediği şeklin oluşmasına yol açtı.
“Çarpışmaları, enerji, momentum ve yoğunluk gibi şeyler dışında ayrıntıları göz ardı edebileceğimiz, inanılmaz derecede yoğun olaylar olarak düşünme eğilimindeyiz. Ancak uzak güneş sisteminde hızlar çok daha yavaştır ve yüzeydeki buzlar güçlüdür, bu nedenle hesaplamalarınızda çok daha hassas olmanız gerekir. Eğlencenin başladığı yer burası” diyor Asphaug.
Bu araştırma aynı zamanda Plüton’un iç yapısının daha derinlemesine anlaşılmasına da yardımcı oluyor. Modellenene benzer bir çarpışma büyük olasılıkla Plüton’un tarihinin erken dönemlerinde meydana geldi. Ancak bu durum bir sorun yaratıyor: Sputnik Planitia’nın fizik yasaları nedeniyle zamanla cüce gezegenin kutbuna doğru yavaş yavaş ilerlemesi bekleniyor. Ancak bu bölge hala ekvatora yakındır.
Önceki açıklama, dış güneş sistemindeki diğer bazı gezegen cisimleri gibi Plüton’un da bir yeraltı okyanusuna sahip olduğu yönündeydi. Bu açıklamaya göre Plüton’un Sputnik Planitia bölgesindeki buzlu kabuğunun daha ince olması şişmeye neden olacak ve sıvı su buzdan daha yoğun olduğu için fazla kütleye ulaşarak ekvatora doğru göçe neden olacaktır.
Ancak yeni araştırmalar alternatif bir görüş sunuyor. Simülasyonlarda, Plüton’un tüm ilkel mantosu çarpışma sonucu yok oldu ve ikinci cismin çekirdeğinden gelen malzeme Plüton’un çekirdeğine çarptığında, Martin Jutzi’ye göre ekvatora doğru göçü bir yeraltı okyanusu olmadan açıklayabilecek yerel bir fazla kütle yarattı. -araştırmanın yazarı.
Aynı zamanda araştırmanın ortak yazarlarından biri olan Arizona Üniversitesi’nden Dr. Adin Denton, şu anda bu göçün oranını tahmin etmek için yeni bir araştırma projesi yürütüyor. “Plüton’un ‘kalbinin’ kökenine ilişkin bu yeni versiyon, Plüton’un kökeninin daha iyi anlaşılmasına yol açabilir” diye bitiriyor.
Araştırma ekipleri, Ay’ın uzak tarafındaki “noktaları” keşfettikleri 2011 yılına kadar uzanan, birlikte çalışma konusunda geniş bir deneyime sahip. Plüton benzeri cüce gezegen Haumea gibi diğer dış güneş sistemi cisimleri için de benzer senaryolar üzerinde çalışmayı planlıyorlar.
