Os cientistas finalmente resolveram o mistério de como um objeto gigante em forma de coração apareceu na superfície de Plutão. Uma equipe internacional de astrofísicos reproduziu com sucesso pela primeira vez a forma incomum com a ajuda de simulações numéricas e atribuiu-a a um impacto enorme, mas lento, em um ângulo agudo.
Desde as câmeras da missão NASA A New Horizons descobriu uma grande estrutura em forma de coração na superfície do planeta anão Plutão em 2015, uma descoberta que intrigou os cientistas com a sua forma, composição geológica e altura únicas. Assim, os cientistas usaram simulações numéricas para investigar a origem da parte ocidental do objeto de superfície em forma de coração de Plutão, chamado Sputnik Planitia.
Segundo a pesquisa, ocorreu um cataclismo no início da história de Plutão que influenciou a formação desta região. Era colisão com um corpo planetário com cerca de 700 km de diâmetro, aproximadamente o dobro do tamanho da Suíça de leste a oeste. As descobertas da equipe também sugerem que a estrutura interna de Plutão é diferente do que se pensava anteriormente e que não possui um oceano subterrâneo.
O coração de Plutão, também conhecido como Região do Tombo, tem atraído a atenção do público e o interesse científico porque é coberto por material de alto albedo que reflete mais luz do que o ambiente circundante, conferindo-lhe uma cor mais branca. Contudo, o coração não consiste em um elemento. A sua parte ocidental ocupa uma área de 1200×2000 km, o que equivale a um quarto da Europa. No entanto, é surpreendente que esta região seja 3-4 km mais baixa em altitude do que a maior parte da superfície de Plutão.
“A aparência brilhante da Planície Satélite é explicada pelo fato de que ela é principalmente preenchida com gelo branco de nitrogênio, que se move e faz convecção, nivelando constantemente a superfície. Este nitrogênio, muito provavelmente, acumulou-se rapidamente após a colisão devido à menor altitude", dizem os cientistas. A parte oriental do coração também é coberta por uma camada semelhante, mas muito mais fina, de gelo de nitrogênio, cuja origem ainda não está clara para os cientistas.
“A forma alongada da região indica de forma convincente que não foi uma colisão frontal direta, mas sim oblíqua”, acrescentam os cientistas. A equipe usou um software de simulação de hidrodinâmica de partículas suavizadas (SPH) para recriar digitalmente essas colisões, variando tanto a composição de Plutão e seu impactador, bem como a velocidade e o ângulo da colisão. As simulações confirmaram as suspeitas dos cientistas sobre o ângulo de colisão oblíquo e determinaram a composição do corpo de impacto.
"O núcleo de Plutão é tão frio que as rochas permaneceram sólidas e não derreteram, apesar do calor do impacto, e devido ao ângulo de impacto e à baixa velocidade, o núcleo do impactor não afundou no núcleo de Plutão, mas permaneceu intacto como um respingo no isso", disseram os cientistas. "Em algum lugar sob a superfície há um remanescente do núcleo de outro corpo massivo que Plutão nunca digeriu." A resistência do núcleo e a velocidade relativamente baixa foram fundamentais para o sucesso destas simulações, uma vez que uma resistência inferior teria resultado numa forma muito simétrica da superfície residual, ao contrário da forma de gota vista New Horizons.
Este estudo também compartilha novas informações sobre a estrutura interna de Plutão. Na verdade, um impacto gigante como o modelado é muito mais provável do que aquele que ocorreu muito cedo na história de Plutão. No entanto, isto cria um problema: uma depressão gigante como a desta região deveria, de acordo com as leis da física, mover-se lentamente em direção ao pólo do planeta anão ao longo do tempo porque tem um défice de massa. No entanto, está paradoxalmente localizado próximo ao equador.
A explicação teórica anterior era que Plutão tem um oceano subterrâneo de água líquida. Segundo esta explicação, a crosta gelada de Plutão seria mais fina na região da Planície do Sputnik, o que provocaria o inchaço do oceano, e como a água líquida é mais densa que o gelo, o resultado seria um excesso de massa que faria com que ela migrasse. equador.
No entanto, um novo estudo oferece uma visão alternativa. “Nas nossas simulações, todo o manto primordial de Plutão foi destruído pela colisão e, à medida que o material do núcleo cai sobre o núcleo de Plutão, cria-se um excesso de massa local que poderia explicar a migração em direção ao equador sem um oceano subterrâneo, ou no máximo com um oceano muito fino. oceano", – observam os cientistas.
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