دانشمندان سرانجام معمای چگونگی ظاهر شدن یک جسم غول پیکر به شکل قلب در سطح پلوتو را حل کردند. یک تیم بین المللی از اخترفیزیکدانان برای اولین بار با کمک شبیه سازی های عددی شکل غیرمعمول را با موفقیت بازتولید کردند و آن را به یک ضربه بزرگ اما کند حرکت در زاویه حاد نسبت دادند.
از آنجایی که دوربین های ماموریت ناسا نیوهورایزنز در سال 2015 ساختار بزرگی به شکل قلب را بر روی سطح سیاره کوتوله پلوتو کشف کرد، یافته ای که با شکل منحصر به فرد، ترکیب زمین شناسی و ارتفاع آن دانشمندان را متحیر کرد. بنابراین دانشمندان از شبیه‌سازی‌های عددی برای بررسی منشأ قسمت غربی جسم سطحی قلب شکل پلوتو به نام Sputnik Planitia استفاده کردند.
طبق تحقیقات، یک فاجعه در تاریخ اولیه پلوتو رخ داده است که بر شکل گیری این منطقه تأثیر گذاشته است. بود برخورد با جرم سیاره ای به قطر حدود 700 کیلومتر، تقریباً دو برابر اندازه سوئیس از شرق تا غرب. یافته های این تیم همچنین نشان می دهد که ساختار داخلی پلوتو با آنچه قبلا تصور می شد متفاوت است و اقیانوس زیرسطحی ندارد.
قلب پلوتو که به منطقه تومبو نیز معروف است، توجه عمومی و علاقه علمی را به خود جلب کرده است زیرا از موادی با آلبدو بالا پوشیده شده است که نور بیشتری نسبت به محیط اطراف منعکس می کند و رنگ سفیدتری به آن می بخشد. با این حال، قلب از یک عنصر تشکیل نشده است. قسمت غربی آن 1200×2000 کیلومتر مساحت دارد که معادل یک چهارم اروپاست. با این حال، قابل توجه است که این منطقه 3-4 کیلومتر از سطح زمین پایین تر از سطح پلوتو است.
"ظاهر درخشان دشت ماهواره ای با این واقعیت توضیح داده می شود که عمدتاً با یخ نیتروژن سفید پر شده است که حرکت می کند و همرفت می کند و مرتباً سطح را صاف می کند. این نیتروژن، به احتمال زیاد، پس از برخورد به دلیل ارتفاع کمتر، به سرعت انباشته شده است.» قسمت شرقی قلب نیز با لایه ای مشابه اما بسیار نازک تر از یخ نیتروژن پوشیده شده است که منشا آن هنوز برای دانشمندان نامشخص است.
دانشمندان می‌افزایند: «شکل کشیده منطقه به طور قانع‌کننده‌ای نشان می‌دهد که این یک برخورد مستقیم رو به رو نبوده، بلکه یک برخورد مورب بوده است». این تیم از نرم‌افزار شبیه‌سازی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) برای بازآفرینی دیجیتالی چنین برخوردهایی استفاده کرد که هم ترکیب پلوتون و ضربه‌گیر آن و هم سرعت و زاویه برخورد را تغییر می‌داد. شبیه سازی ها ظن دانشمندان را در مورد زاویه برخورد مایل تایید کرد و ترکیب بدنه ضربه ای را مشخص کرد.
«هسته پلوتون به قدری سرد است که سنگ‌ها علی‌رغم گرمای حاصل از برخورد، جامد باقی مانده و ذوب نشدند و به دلیل زاویه برخورد و سرعت کم، هسته ضربه‌گیر در هسته پلوتو فرو نرفت، بلکه به صورت پاشیده شدن بر روی آن دست نخورده باقی ماند. این دانشمندان گفتند. جایی در زیر سطح، بقایای هسته جسم عظیم دیگری وجود دارد که پلوتو هرگز آن را هضم نکرده است. استحکام هسته و سرعت نسبتا کم کلید موفقیت این شبیه‌سازی‌ها بود، زیرا استحکام کمتر می‌توانست بر خلاف شکل قطره‌ای که دیده می‌شود، شکل بسیار متقارن سطح باقی‌مانده را ایجاد کند. افق های جدید.
این مطالعه همچنین اطلاعات جدیدی در مورد ساختار داخلی پلوتون به اشتراک می گذارد. در واقع، برخورد غول‌پیکری مانند آنچه که مدل‌سازی شده است، بسیار محتمل‌تر از برخوردی است که در اوایل تاریخ پلوتون رخ داده است. با این حال، این یک مشکل ایجاد می کند: یک فرورفتگی غول پیکر مانند آنچه در این منطقه وجود دارد، طبق قوانین فیزیک باید به آرامی به سمت قطب سیاره کوتوله در طول زمان حرکت کند زیرا دارای کسری جرم است. با این حال، به طور متناقضی در نزدیکی استوا قرار دارد.
توضیح نظری قبلی این بود که پلوتو اقیانوسی زیرسطحی از آب مایع دارد. با توجه به این توضیح، پوسته یخی پلوتو در منطقه دشت اسپوتنیک نازک‌تر خواهد بود، که باعث برآمدگی اقیانوس می‌شود و از آنجایی که آب مایع از یخ چگال‌تر است، نتیجه جرم اضافی خواهد بود که باعث مهاجرت آن می‌شود. به سمت استوا
با این حال، یک مطالعه جدید یک دیدگاه جایگزین ارائه می دهد. «در شبیه‌سازی‌های ما، تمام گوشته اولیه پلوتو در اثر برخورد از بین رفته است، و وقتی مواد هسته‌ای روی هسته پلوتون می‌افتد، مازاد جرم محلی ایجاد می‌کند که می‌تواند مهاجرت به سمت استوا را بدون اقیانوس زیرسطحی یا حداکثر با یک اقیانوس بسیار نازک توضیح دهد. اقیانوس" - دانشمندان خاطرنشان می کنند.
همچنین بخوانید: