Modeller, Plüton’un büyük uydusu Charon’daki kanyonları açıklıyor

2015 yılında, NASA’nın Yeni Ufuklar uzay aracı Pluto-Charon sistemiyle karşılaştığında, Southwest Araştırma Enstitüsü liderliğindeki bilim ekibi, daha önce tasavvur edilen durağan buzlu küreler yerine ilginç, jeolojik olarak aktif nesneler keşfetti.

Bir SwRI bilim adamı, Plüton’un büyük uydusu Charon’daki kriyovolkanik akışların kaynağını ve bariz bir kırık kuşağını keşfetmek için verileri yeniden gözden geçirdi. Bu yeni modeller, ayın iç okyanusu donduğunda, çevresi boyunca derin, uzun çöküntüler oluşturmuş olabileceğini, ancak kuzey yarımkürede buz, su ve diğer malzemelerle patlayan kriyovolkanlara yol açma olasılığının düşük olduğunu öne sürüyor.

Buzlu uyduların, özellikle okyanus içeren uyduların jeofiziğinde uzman olan SwRI’den Dr. Alyssa Rhoden, “Jeolojik yorumların ve termal-yörüngesel evrim modellerinin bir kombinasyonu, Charon’un sonunda donan bir yeraltı sıvı okyanusuna sahip olduğunu ima ediyor” dedi. dev gezegen uydu sistemleri. Charon’un Icarus’taki yüzey özelliklerinin kaynağı üzerine yeni bir makale yazdı.

“Bir iç okyanus donduğunda, genişleyerek buzlu kabuğunda büyük gerilimler yaratır ve aşağıdaki suyu basınçlandırır. Bunun, Charon’un büyük kanyonlarının ve kriyovolkanik akışlarının kaynağı olduğundan şüphelendik.”

Mevcut buz kabuğunun iç tabakasında oluşan yeni buz da yüzey yapısını zorlayabilir. Rhoden, Ay’ın içinin ve yüzeyinin evrimini daha iyi anlamak için, altındaki okyanus donarken Charon’un buz kabuğundaki çatlakların nasıl oluştuğunu modelledi. Ekip, makyajla ilgili sorulara dayanarak su, amonyak veya ikisinin karışımından oluşan okyanusları modelledi. Amonyak antifriz görevi görebilir ve okyanusun ömrünü uzatabilir; ancak, sonuçlar önemli ölçüde farklı değildi.

Çatlaklar tüm buz kabuğuna nüfuz ettiğinde ve yüzey altı okyanusuna dokunduğunda, yeni donmuş buzun hacmindeki artışla basınçlanan sıvı, yüzeye çıkmak için çatlaklardan itilebilir. Modeller, okyanus kaynaklı kriyovolkanizmaya izin vermek için yüzey ve yer altı suyunu birbirine bağlayarak Charon’un buzlu kabuğuna tamamen nüfuz eden kırıklar yaratabilecek koşulları belirlemeye çalıştı. Bununla birlikte, Charon’un iç evriminin mevcut modellerine dayanarak, buz kabukları, okyanusun donmasıyla ilişkili gerilimlerle tamamen kırılmak için çok kalındı.

Okyanusun donma zamanlaması da önemlidir. Pluto ve Charon’un senkronize ve dairesel yörüngeleri nispeten erken bir zamanda dengelendi, bu nedenle gelgit ısınması yalnızca ilk milyon yılda meydana geldi.

“Ya Charon’un buz kabuğu, akışlar meydana geldiğinde, belirtilen 60 mil veya 100 km’den fazla olanın aksine, 6 milden (10 km) daha az kalınlıktaydı veya yüzey, patlama sürecinin bir parçası olarak okyanusla doğrudan iletişim halinde değildi. dedi Rhoden. “Charon’un buz kabuğu tamamen çatlayacak kadar ince olsaydı, bu, Charon’un karşılaşma yarım küresinde tanımlanan kanyonların gösterdiğinden çok daha fazla okyanus donması anlamına gelirdi.”

Buz kabuğundaki kırıklar, Ay’ın kuzey ve güney jeolojik bölgelerini ayıran, Charon’un yüzünden geçen küresel tektonik sırt kuşağı boyunca bu kanyonların başlangıç ​​noktaları olabilir. Yeni Ufuklar tarafından görüntülenmeyen yarımkürede ek büyük genişleme özellikleri tespit edilirse veya bileşimsel analiz, Charon’un kriyovolkanizmasının okyanustan kaynaklandığını kanıtlayabilirse, bu, okyanusunun beklenenden önemli ölçüde daha kalın olduğu fikrini destekleyecektir.

Rhoden, “Okyanusun donması, aynı zamanda, okyanus kaynaklı kriyovolkanizmanın, gerilim kaynaklı tektonizmden önce durduğu bir dizi jeolojik aktiviteyi de öngörüyor” dedi. “Charon’un jeolojik kaydının daha ayrıntılı bir analizi, böyle bir senaryonun uygulanabilir olup olmadığını belirlemeye yardımcı olabilir.”

Çalışma dergide yayınlandı İkarus.