Wetenschappers hebben eindelijk het mysterie opgelost van hoe een gigantisch hartvormig object op het oppervlak van Pluto verscheen. Een internationaal team van astrofysici heeft voor het eerst met succes de ongewone vorm gereproduceerd met behulp van numerieke simulaties en heeft deze toegeschreven aan een enorme maar langzaam bewegende impact onder een scherpe hoek.
Sinds de missiecamera's NASA New Horizons ontdekte in 2015 een grote hartvormige structuur op het oppervlak van de dwergplaneet Pluto, een vondst die wetenschappers verbaasde vanwege zijn unieke vorm, geologische samenstelling en hoogte. Daarom gebruikten wetenschappers numerieke simulaties om de oorsprong van het westelijke deel van Pluto's hartvormige oppervlakteobject, genaamd Spoetnik Planitia, te onderzoeken.
Volgens onderzoek heeft zich in de vroege geschiedenis van Pluto een catastrofe voorgedaan die de vorming van deze regio heeft beïnvloed. Het was botsing met een planetair lichaam met een diameter van ongeveer 700 km, ongeveer tweemaal zo groot als Zwitserland van oost naar west. De bevindingen van het team suggereren ook dat de interne structuur van Pluto anders is dan eerder werd gedacht, en dat er geen ondergrondse oceaan bestaat.
Het hart van Pluto, ook bekend als de Tombo-regio, heeft publieke aandacht en wetenschappelijke belangstelling getrokken omdat het bedekt is met materiaal met een hoog albedo dat meer licht reflecteert dan de omringende omgeving, waardoor het een wittere kleur krijgt. Het hart bestaat echter niet uit één element. Het westelijke deel beslaat een oppervlakte van 1200×2000 km, wat overeenkomt met een kwart van Europa. Het is echter opvallend dat dit gebied 3-4 km lager ligt dan het grootste deel van Pluto's oppervlak.
"Het heldere uiterlijk van de Satellietvlakte wordt verklaard door het feit dat deze grotendeels gevuld is met wit stikstofijs, dat beweegt en convecteert en het oppervlak voortdurend egaliseert. Deze stikstof heeft zich hoogstwaarschijnlijk snel opgehoopt na de botsing vanwege de lagere hoogte”, zeggen de wetenschappers. Het oostelijke deel van het hart is ook bedekt met een vergelijkbare maar veel dunnere laag stikstofijs, waarvan de oorsprong voor wetenschappers nog steeds onduidelijk is.
"De langwerpige vorm van het gebied geeft overtuigend aan dat het geen directe frontale botsing was, maar eerder een schuine botsing", voegen de wetenschappers eraan toe. Het team gebruikte simulatiesoftware voor Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) om dergelijke botsingen digitaal na te bootsen, waarbij zowel de samenstelling van Pluto en zijn impactor, als de botsingssnelheid en -hoek werden gevarieerd. De simulaties bevestigden de vermoedens van de wetenschappers over de schuine botshoek en bepaalden de samenstelling van het inslaglichaam.
“De kern van Pluto is zo koud dat de rotsen stevig bleven en niet smolten, ondanks de hitte van de inslag. Door de inslaghoek en de lage snelheid zonk de kern van het botslichaam niet in de kern van Pluto, maar bleef intact als er een plons op viel. het,” zeiden de wetenschappers. "Ergens onder de oppervlakte bevindt zich een overblijfsel van de kern van een ander enorm lichaam dat Pluto nooit heeft verteerd." De sterkte van de kern en de relatief lage snelheid waren de sleutel tot het succes van deze simulaties, omdat een lagere sterkte zou hebben geresulteerd in een zeer symmetrische vorm van het restoppervlak, in tegenstelling tot de druppelvorm die we zien. New Horizons.
Deze studie deelt ook nieuwe informatie over de interne structuur van Pluto. In feite is een gigantische inslag zoals die in het model is veel waarschijnlijker dan een inslag die heel vroeg in de geschiedenis van Pluto heeft plaatsgevonden. Dit schept echter een probleem: een gigantische depressie zoals die in deze regio zou, volgens de wetten van de natuurkunde, in de loop van de tijd langzaam richting de pool van de dwergplaneet moeten bewegen, omdat er een massatekort is. Het bevindt zich echter paradoxaal genoeg nabij de evenaar.
De vorige theoretische verklaring was dat Pluto een ondergrondse oceaan met vloeibaar water heeft. Volgens deze verklaring zou de ijskorst van Pluto dunner zijn in het gebied van de Spoetnikvlakte, waardoor de oceaan zou uitpuilen, en aangezien vloeibaar water dichter is dan ijs, zou het resultaat een overmaat aan massa zijn die ervoor zou zorgen dat het zou migreren. evenaar.
Een nieuwe studie biedt echter een alternatief perspectief. ‘In onze simulaties is de hele oermantel van Pluto vernietigd door de botsing, en als het kernmateriaal op de kern van Pluto valt, ontstaat er een lokaal massa-overschot dat de migratie naar de evenaar zou kunnen verklaren zonder een ondergrondse oceaan, of op zijn best met een heel dun oppervlak. oceaan,” merken wetenschappers op.
Lees ook: