מדענים פתרו סוף סוף את התעלומה כיצד הופיע חפץ ענק בצורת לב על פני פלוטו. צוות בינלאומי של אסטרופיזיקאים שיחזר לראשונה בהצלחה את הצורה יוצאת הדופן בעזרת סימולציות מספריות וייחס אותה להשפעה עצומה אך נעה לאט בזווית חדה.
מאז מצלמות המשימה נאס"א ניו הורייזנס גילתה מבנה גדול בצורת לב על פני כוכב הלכת הננסי פלוטו בשנת 2015, ממצא שעורר תמיהה על מדענים בצורתו, בהרכבו הגיאולוגי ובגובהו הייחודיים. אז מדענים השתמשו בהדמיות מספריות כדי לחקור את מקורו של החלק המערבי של עצם פני השטח בצורת לב של פלוטו, הנקרא Sputnik Planitia.
על פי מחקר, התרחשה אסון בהיסטוריה המוקדמת של פלוטו שהשפיעה על היווצרותו של אזור זה. זה היה הִתנַגְשׁוּת עם גוף פלנטרי בקוטר של כ-700 ק"מ, בערך פי שניים מגודלה של שוויץ ממזרח למערב. ממצאי הצוות גם מצביעים על כך שהמבנה הפנימי של פלוטו שונה ממה שחשבו בעבר, ושאין לו אוקיינוס תת קרקעי.
לבו של פלוטו, הידוע גם כאזור טומבו, משך תשומת לב ציבורית ועניין מדעי מכיוון שהוא מכוסה בחומר בעל אלבדו גבוה המשקף יותר אור מהסביבה שמסביב, ומעניק לו צבע לבן יותר. עם זאת, הלב אינו מורכב מיסוד אחד. חלקו המערבי תופס שטח של 1200×2000 ק"מ, השווה לרבע מאירופה. עם זאת, מדהים שאזור זה נמוך בגובה של 3-4 ק"מ מרוב פני השטח של פלוטו.
"המראה הבהיר של מישור הלוויין מוסבר בכך שהוא מלא ברובו בקרח חנקן לבן, שזז ומתכופף, מיישר כל הזמן את פני השטח. החנקן הזה, ככל הנראה, הצטבר במהירות לאחר ההתנגשות בגלל הגובה הנמוך יותר", אומרים המדענים. גם החלק המזרחי של הלב מכוסה בשכבה דומה אך דקה בהרבה של קרח חנקן, שמקורה עדיין לא ברור למדענים.
"הצורה המוארכת של האזור מעידה באופן משכנע שלא מדובר בהתנגשות חזיתית ישירה, אלא בהתנגשות אלכסונית", מוסיפים המדענים. הצוות השתמש בתוכנת הדמיית חלקיקים הידרודינמיקה מוחלקת (SPH) כדי ליצור מחדש התנגשויות כאלה בצורה דיגיטלית, תוך שינוי הן בהרכב של פלוטו והן המשפיען שלו, כמו גם את מהירות ההתנגשות והזווית. ההדמיות אישרו את חשדות המדענים לגבי זווית ההתנגשות האלכסונית וקבעו את הרכב גוף הפגיעה.
"הליבה של פלוטו כל כך קרה שהסלעים נשארו מוצקים ולא נמסו, למרות החום מהפגיעה, ובשל זווית הפגיעה והמהירות הנמוכה, ליבת הפגיעה לא שקעה בליבת פלוטו, אלא נשארה שלמה כמו שפריץ על זה," אמרו המדענים. "אי שם מתחת לפני השטח יש שריד של הליבה של גוף מסיבי אחר שפלוטו מעולם לא עכל." חוזק הליבה והמהירות הנמוכה יחסית היו המפתח להצלחת הסימולציות הללו, שכן חוזק נמוך יותר היה מביא לצורה סימטרית מאוד של פני השטח השיוריים, בניגוד לצורת הטיפה הנראית אופקים חדשים.
מחקר זה חולק גם מידע חדש על המבנה הפנימי של פלוטו. למעשה, השפעה ענקית כמו זו שהודגם היא הרבה יותר סבירה מזו שהתרחשה מוקדם מאוד בהיסטוריה של פלוטו. עם זאת, זה יוצר בעיה: שקע ענק כמו זה באזור זה אמור, על פי חוקי הפיזיקה, לנוע באיטיות לכיוון הקוטב של כוכב הלכת הננסי לאורך זמן כי יש לו גירעון המוני. עם זאת, הוא ממוקם באופן פרדוקסלי ליד קו המשווה.
ההסבר התיאורטי הקודם היה שלפלוטו יש אוקיינוס תת-קרקעי של מים נוזליים. לפי הסבר זה, קרום הקרח של פלוטו יהיה דק יותר באזור מישור ספוטניק, מה שיגרום לבליטת האוקיינוס, ומכיוון שמים נוזליים צפופים יותר מקרח, התוצאה תהיה עודף מסה שיגרום להם לנדוד. לכיוון המשווה.
עם זאת, מחקר חדש מציע השקפה חלופית. "בסימולציות שלנו, כל המעטפת הקדמונית של פלוטו נהרסה בהתנגשות, וכאשר חומר הליבה נופל על הליבה של פלוטו, הוא יוצר עודף מסה מקומי שיכול להסביר נדידה לכיוון המשווה ללא אוקיינוס תת-קרקעי, או לכל היותר עם דק מאוד אוקיינוס," - מציינים מדענים.
קרא גם: