Gli scienziati hanno finalmente risolto il mistero di come un gigantesco oggetto a forma di cuore sia apparso sulla superficie di Plutone. Un team internazionale di astrofisici ha riprodotto per la prima volta con successo la forma insolita con l'aiuto di simulazioni numeriche e l'ha attribuita a un impatto enorme ma lento ad angolo acuto.
Fin dalle telecamere della missione NASA New Horizons ha scoperto una grande struttura a forma di cuore sulla superficie del pianeta nano Plutone nel 2015, una scoperta che ha lasciato perplessi gli scienziati con la sua forma unica, composizione geologica e altezza. Pertanto gli scienziati hanno utilizzato simulazioni numeriche per indagare sull'origine della parte occidentale dell'oggetto superficiale a forma di cuore di Plutone, chiamato Sputnik Planitia.
Secondo la ricerca, nella storia antica di Plutone si verificò un cataclisma che influenzò la formazione di questa regione. Era collisione con un corpo planetario di circa 700 km di diametro, grande circa il doppio della Svizzera da est a ovest. I risultati del team suggeriscono anche che la struttura interna di Plutone è diversa da quanto si pensava in precedenza e che non ha un oceano sotterraneo.
Il cuore di Plutone, noto anche come Regione del Tombo, ha attirato l'attenzione del pubblico e l'interesse scientifico perché è ricoperto di materiale ad alto albedo che riflette più luce dell'ambiente circostante, conferendogli un colore più bianco. Tuttavia, il cuore non è costituito da un unico elemento. La sua parte occidentale occupa un'area di 1200×2000 km, che equivale a un quarto dell'Europa. Tuttavia, è sorprendente che questa regione sia 3-4 km più in basso in altitudine rispetto alla maggior parte della superficie di Plutone.
"L'aspetto luminoso della pianura satellite è spiegato dal fatto che è per lo più piena di ghiaccio di azoto bianco, che si muove e fa convezione, livellando costantemente la superficie. Questo azoto, molto probabilmente, si è accumulato rapidamente dopo la collisione a causa della bassa altitudine", dicono gli scienziati. Anche la parte orientale del cuore è ricoperta da uno strato simile ma molto più sottile di ghiaccio di azoto, la cui origine non è ancora chiara agli scienziati.
"La forma allungata della regione indica in modo convincente che non si è trattato di uno scontro frontale diretto, ma piuttosto obliquo", aggiungono gli scienziati. Il team ha utilizzato un software di simulazione dell’idrodinamica delle particelle levigate (SPH) per ricreare digitalmente tali collisioni, variando sia la composizione di Plutone e del suo dispositivo di simulazione, sia la velocità e l’angolo di collisione. Le simulazioni hanno confermato i sospetti degli scienziati sull'angolo di collisione obliquo e hanno determinato la composizione del corpo d'impatto.
"Il nucleo di Plutone è così freddo che le rocce sono rimaste solide e non si sono sciolte, nonostante il calore dell'impatto, e a causa dell'angolo di impatto e della bassa velocità, il nucleo del dispositivo di simulazione non è affondato nel nucleo di Plutone, ma è rimasto intatto come uno spruzzo ", hanno detto gli scienziati. "Da qualche parte sotto la superficie c'è un residuo del nucleo di un altro corpo massiccio che Plutone non ha mai digerito." La resistenza del nucleo e la velocità relativamente bassa sono state fondamentali per il successo di queste simulazioni, poiché una resistenza inferiore avrebbe prodotto una forma molto simmetrica della superficie residua, a differenza della forma della goccia vista New Horizons.
Questo studio condivide anche nuove informazioni sulla struttura interna di Plutone. In effetti, un impatto gigantesco come quello modellato è molto più probabile di uno avvenuto molto presto nella storia di Plutone. Tuttavia, questo crea un problema: una gigantesca depressione come quella in questa regione dovrebbe, secondo le leggi della fisica, spostarsi lentamente nel tempo verso il polo del pianeta nano perché ha un deficit di massa. Tuttavia, paradossalmente si trova vicino all'equatore.
La precedente spiegazione teorica era che Plutone avesse un oceano sotterraneo di acqua liquida. Secondo questa spiegazione, la crosta ghiacciata di Plutone sarebbe più sottile nella regione della pianura dello Sputnik, il che causerebbe un rigonfiamento dell'oceano, e poiché l'acqua liquida è più densa del ghiaccio, il risultato sarebbe un eccesso di massa che ne farebbe migrare verso l'equatore.
Tuttavia, un nuovo studio offre una visione alternativa. "Nelle nostre simulazioni, tutto il mantello primordiale di Plutone è stato distrutto dalla collisione, e quando il materiale del nucleo cade sul nucleo di Plutone, si crea un eccesso di massa locale che potrebbe spiegare la migrazione verso l'equatore senza un oceano sotterraneo, o al massimo con un oceano molto sottile." oceano", notano gli scienziati.
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