Учените най-накрая разрешиха мистерията как гигантски обект във формата на сърце се е появил на повърхността на Плутон. Международен екип от астрофизици за първи път успешно възпроизвежда необичайната форма с помощта на числени симулации и я приписва на огромен, но бавно движещ се удар под остър ъгъл.
От камерите на мисията НАСА New Horizons откри голяма сърцевидна структура на повърхността на планетата джудже Плутон през 2015 г., находка, която озадачи учените с уникалната си форма, геоложки състав и височина. Така че учените са използвали числени симулации, за да изследват произхода на западната част на сърцевидния повърхностен обект на Плутон, наречен Sputnik Planitia.
Според изследвания в ранната история на Плутон се е случил катаклизъм, който е повлиял на формирането на този регион. Беше сблъсък с планетарно тяло с диаметър около 700 km, което е приблизително два пъти по-голямо от размера на Швейцария от изток на запад. Констатациите на екипа също предполагат, че вътрешната структура на Плутон е различна от това, което се смяташе преди, и че той няма подземен океан.
Сърцето на Плутон, известно още като региона на Томбо, привлече общественото внимание и научен интерес, защото е покрито с материал с високо албедо, който отразява повече светлина от околната среда, което му придава по-бял цвят. Сърцето обаче не се състои от един елемент. Западната му част заема площ от 1200×2000 km, което се равнява на една четвърт от Европа. Въпреки това е поразително, че този регион е с 3-4 km по-ниска надморска височина от по-голямата част от повърхността на Плутон.
„Яркият вид на Сателитната равнина се обяснява с факта, че тя е изпълнена предимно с бял азотен лед, който се движи и конвектира, като постоянно изравнява повърхността. Този азот най-вероятно бързо се е натрупал след сблъсъка поради по-ниската надморска височина“, казват учените. Източната част на сърцето също е покрита с подобен, но много по-тънък слой азотен лед, чийто произход все още не е ясен за учените.
„Удължената форма на региона убедително показва, че това не е директен челен сблъсък, а по-скоро наклонен“, добавят учените. Екипът използва софтуер за симулация на хидродинамика на изгладени частици (SPH), за да пресъздаде дигитално такива сблъсъци, променяйки както състава на Плутон и неговия ударен елемент, така и скоростта и ъгъла на сблъсъка. Симулациите потвърдиха подозренията на учените относно наклонения ъгъл на сблъсък и определиха състава на ударното тяло.
„Ядрото на Плутон е толкова студено, че скалите останаха твърди и не се разтопиха, въпреки топлината от удара, а поради ъгъла на удара и ниската скорост, ядрото на ударника не потъна в ядрото на Плутон, а остана непокътнато като пръски върху това", казаха учените. „Някъде под повърхността има остатък от ядрото на друго масивно тяло, което Плутон никога не е усвоил.“ Силата на сърцевината и сравнително ниската скорост бяха ключови за успеха на тези симулации, тъй като по-ниската якост би довела до много симетрична форма на остатъчната повърхност, за разлика от формата на капката, която се вижда New Horizons.
Това изследване също споделя нова информация за вътрешната структура на Плутон. Всъщност гигантски удар като моделирания е много по-вероятен от такъв, който се е случил много рано в историята на Плутон. Това обаче създава проблем: гигантска депресия като тази в този регион трябва, според законите на физиката, бавно да се придвижи към полюса на планетата джудже с течение на времето, защото има дефицит на маса. Парадоксално обаче се намира близо до екватора.
Предишното теоретично обяснение беше, че Плутон има подземен океан от течна вода. Според това обяснение ледената кора на Плутон ще бъде по-тънка в района на равнината Спутник, което ще доведе до издуване на океана и тъй като течната вода е по-плътна от леда, резултатът ще бъде излишък на маса, който ще я накара да мигрира към екватора.
Ново проучване обаче предлага алтернативен изглед. „В нашите симулации цялата първична мантия на Плутон е била унищожена от сблъсъка и тъй като материалът на ядрото пада върху ядрото на Плутон, той създава локален масов излишък, който би могъл да обясни миграцията към екватора без подземен океан или най-много с много тънък океан“, отбелязват учените.
Прочетете също: