Forskere har endelig løst mysteriet om hvordan en gigantisk hjerteformet gjenstand dukket opp på overflaten av Pluto. Et internasjonalt team av astrofysikere har for første gang vellykket reprodusert den uvanlige formen ved hjelp av numeriske simuleringer og tilskrevet den et enormt, men saktegående innslag i en spiss vinkel.
Siden oppdragskameraene NASA New Horizons oppdaget en stor hjerteformet struktur på overflaten av dvergplaneten Pluto i 2015, et funn som forundret forskere med sin unike form, geologiske sammensetning og høyde. Så forskere brukte numeriske simuleringer for å undersøke opprinnelsen til den vestlige delen av Plutos hjerteformede overflateobjekt, kalt Sputnik Planitia.
Ifølge forskning skjedde en katastrofe i Plutos tidlige historie som påvirket dannelsen av denne regionen. Det var kollisjon med et planetlegeme på omtrent 700 km i diameter, omtrent dobbelt så stort som Sveits fra øst til vest. Teamets funn tyder også på at Plutos indre struktur er forskjellig fra det man tidligere trodde, og at den ikke har et hav under overflaten.
Plutos hjerte, også kjent som Tombo-regionen, har tiltrukket seg offentlig oppmerksomhet og vitenskapelig interesse fordi det er dekket av høyalbedomateriale som reflekterer mer lys enn det omgivende miljøet, og gir det en hvitere farge. Hjertet består imidlertid ikke av ett element. Dens vestlige del okkuperer et område på 1200×2000 km, som tilsvarer en fjerdedel av Europa. Det er imidlertid påfallende at denne regionen er 3-4 km lavere i høyden enn det meste av Plutos overflate.
"Det lyse utseendet til satellittsletten forklares av det faktum at den for det meste er fylt med hvit nitrogenis, som beveger seg og konveksjoner, og jevner ut overflaten hele tiden. Dette nitrogenet akkumulerte mest sannsynlig raskt etter kollisjonen på grunn av lavere høyde, sier forskerne. Den østlige delen av hjertet er også dekket med et lignende, men mye tynnere lag av nitrogenis, hvis opprinnelse fortsatt er uklart for forskere.
"Den langstrakte formen til regionen indikerer overbevisende at det ikke var en direkte front mot front-kollisjon, men snarere en skrå kollisjon," legger forskerne til. Teamet brukte simuleringsprogramvare for glattet partikkelhydrodynamikk (SPH) for å gjenskape slike kollisjoner digitalt, og varierende både sammensetningen av Pluto og dens impactor, samt kollisjonshastigheten og vinkelen. Simuleringene bekreftet forskernes mistanker om den skrå kollisjonsvinkelen og bestemte sammensetningen av kollisjonskroppen.
"Plutos kjerne er så kald at bergartene forble solide og ikke smeltet, til tross for varmen fra støtet, og på grunn av støtvinkelen og den lave hastigheten, sank ikke slagkraftkjernen inn i Plutos kjerne, men forble intakt som et sprut på det," sa forskerne. "Et sted under overflaten er det en rest av kjernen til en annen massiv kropp som Pluto aldri fordøyde." Styrken til kjernen og den relativt lave hastigheten var nøkkelen til suksessen til disse simuleringene, ettersom en lavere styrke ville ha resultert i en veldig symmetrisk form på gjenværende overflate, i motsetning til dråpeformen sett New Horizons.
Denne studien deler også ny informasjon om Plutos interne struktur. Faktisk er en gigantisk innvirkning som den modellerte mye mer sannsynlig enn en som skjedde veldig tidlig i Plutos historie. Dette skaper imidlertid et problem: En gigantisk depresjon som den i denne regionen bør, i henhold til fysikkens lover, sakte bevege seg mot dvergplanetens pol over tid fordi den har et masseunderskudd. Imidlertid ligger den paradoksalt nok nær ekvator.
Den forrige teoretiske forklaringen var at Pluto har et hav av flytende vann under overflaten. I følge denne forklaringen ville Plutos isete skorpe være tynnere i området ved Sputnik-sletten, noe som ville få havet til å bule ut, og siden flytende vann er tettere enn is, vil resultatet være et overskudd av masse som vil få det til å migrere mot ekvator.
En ny studie tilbyr imidlertid et alternativt syn. "I simuleringene våre har hele Plutos urmantel blitt ødelagt av kollisjonen, og når kjernematerialet faller ned på Plutos kjerne, skaper det et lokalt masseoverskudd som kan forklare migrasjon mot ekvator uten et hav under overflaten, eller på det meste med et veldig tynt hav. hav," - bemerker forskere.
Les også: