Tiedemiehet ovat vihdoin ratkaisseet mysteerin siitä, kuinka jättiläinen sydämen muotoinen esine ilmestyi Pluton pinnalle. Kansainvälinen astrofyysikkojen ryhmä on ensimmäistä kertaa onnistuneesti toistanut epätavallisen muodon numeeristen simulaatioiden avulla ja katsonut sen johtuvan valtavasta, mutta hitaasti etenevästä törmäyksestä terävässä kulmassa.
Tehtäväkameroista lähtien NASA New Horizons löysi suuren sydämenmuotoisen rakenteen kääpiöplaneetan Pluton pinnalta vuonna 2015, löytö, joka hämmästytti tutkijoita ainutlaatuisella muodollaan, geologisella koostumuksellaan ja korkeudellaan. Joten tutkijat käyttivät numeerisia simulaatioita Pluton sydämenmuotoisen pintaobjektin, nimeltään Sputnik Planitia, alkuperän.
Tutkimusten mukaan Pluton varhaisessa historiassa tapahtui kataklysmi, joka vaikutti tämän alueen muodostumiseen. Se oli törmäys jonka planeetta on halkaisijaltaan noin 700 km, joka on suunnilleen kaksi kertaa Sveitsin koko idästä länteen. Ryhmän havainnot viittaavat myös siihen, että Pluton sisäinen rakenne on erilainen kuin aiemmin luultiin, ja että sillä ei ole maanalaista valtamerta.
Pluton sydän, joka tunnetaan myös nimellä Tombo Region, on herättänyt yleisön huomion ja tieteellistä kiinnostusta, koska se on peitetty korkealla albedomateriaalilla, joka heijastaa enemmän valoa kuin ympäröivä ympäristö ja antaa sille valkoisemman värin. Sydän ei kuitenkaan koostu yhdestä elementistä. Sen länsiosan pinta-ala on 1200×2000 km, mikä vastaa neljännestä Euroopasta. On kuitenkin silmiinpistävää, että tämä alue on 3-4 km korkeammalla kuin suurin osa Pluton pinnasta.
"Satellite Plainin kirkas ulkonäkö selittyy sillä, että se on enimmäkseen täynnä valkoista typpijäätä, joka liikkuu ja konvekoituu tasaamalla jatkuvasti pintaa. Tämä typpi todennäköisesti kerääntyi nopeasti törmäyksen jälkeen alhaisemman korkeuden vuoksi", tutkijat sanovat. Myös sydämen itäosa on peitetty samankaltaisella, mutta paljon ohuemmalla typpijääkerroksella, jonka alkuperä on tutkijoille vielä epäselvä.
"Alueen pitkänomainen muoto osoittaa vakuuttavasti, että kyseessä ei ollut suora otsatörmäys, vaan pikemminkin vino törmäys", tutkijat lisäävät. Tiimi käytti tasoitettujen hiukkasten hydrodynamiikan (SPH) simulointiohjelmistoa luodakseen digitaalisesti uudelleen tällaiset törmäykset, vaihtelemalla Pluton ja sen iskulaitteen koostumusta sekä törmäysnopeutta ja -kulmaa. Simulaatiot vahvistivat tutkijoiden epäilykset vinosta törmäyskulmasta ja määrittelivät törmäyskappaleen koostumuksen.
"Pluton ydin on niin kylmä, että kivet pysyivät kiinteinä eivätkä sulaneet törmäyksen lämmöstä huolimatta, ja törmäyskulman ja alhaisen nopeuden vuoksi iskulaitteen ydin ei uppoanut Pluton ytimeen, vaan pysyi ehjänä roiskeena se", tutkijat sanoivat. "Jossain pinnan alla on jäännös toisen massiivisen kappaleen ytimestä, jota Pluto ei koskaan sulattanut." Ytimen lujuus ja suhteellisen alhainen nopeus olivat avain näiden simulaatioiden onnistumiseen, koska pienempi lujuus olisi johtanut jäännöspinnan hyvin symmetriseen muotoon, toisin kuin nähty pisaramuoto. New Horizons.
Tämä tutkimus jakaa myös uutta tietoa Pluton sisäisestä rakenteesta. Itse asiassa mallinnetun kaltainen jättimäinen vaikutus on paljon todennäköisempi kuin se, joka tapahtui hyvin varhaisessa Pluton historiassa. Tämä aiheuttaa kuitenkin ongelman: tällä alueella olevan jättiläismäisen painauman pitäisi fysiikan lakien mukaan siirtyä hitaasti kohti kääpiöplaneetan napaa ajan myötä, koska sillä on massavaje. Se sijaitsee kuitenkin paradoksaalisesti lähellä päiväntasaajaa.
Edellinen teoreettinen selitys oli, että Plutolla on nestemäisen veden pinnan alla oleva valtameri. Tämän selityksen mukaan Pluton jäinen kuori olisi ohuempi Sputnikin tasangon alueella, mikä saattaisi valtameren pullistumaan, ja koska nestemäinen vesi on jäätä tiheämpää, seurauksena olisi ylimääräinen massa, joka saisi sen vaeltamaan. päiväntasaajaa kohti.
Uusi tutkimus tarjoaa kuitenkin vaihtoehtoisen näkemyksen. "Simulaatioissamme kaikki Pluton alkuvaippa on tuhoutunut törmäyksessä, ja kun ydinmateriaali putoaa Pluton ytimeen, se luo paikallisen massaylimäärän, joka voisi selittää päiväntasaajan suuntaisen vaelluksen ilman maanalaista valtamerta tai korkeintaan erittäin ohuella valtamerellä. valtameri", tutkijat huomauttavat.
Lue myös: