Древна, катаклизматична „пръскачка“ може да е създала сърцето на Плутон
-name="редакторска бележка" class="editor-note inline-placeholder" data-article-gutter="true"> Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
Огромен елемент във формата на сърце на повърхността на Плутон заинтригува астрономите, откакто космическият кораб New Horizons на НАСА го засне на изображение от 2015 г. Сега изследователите смятат, че са разрешили мистерията как се е появило отличителното сърце - и това може да разкрие нови улики за произхода на планетата джудже.
Характеристиката се нарича Tombaugh Regio в чест на астронома Clybe Tombaugh, който откри Плутон през 1930 г. Но сърцето не е само един елемент, казват учените. И в продължение на десетилетия подробностите за надморската височина, геоложкия състав и отчетливата форма на Томбо Регио, както и неговата силно отразяваща повърхност, която е по-ярко бяла от останалата част на Плутон, не могат да бъдат обяснени.
Дълбок басейн, наречен Sputnik Planitia, който съставлява „левия дял“ на сърцето, е дом на голяма част от азотния лед на Плутон.
Басейнът покрива площ, обхващаща 745 мили на 1242 мили (1200 километра на 2000 километра), еквивалентна на около една четвърт от Съединените щати, но също така е с 1,9 до 2,5 мили (3 до 4 километра) по-ниска надморска височина от по-голямата част от повърхността на планетата. Междувременно дясната страна на сърцето също има слой азотен лед, но той е много по-тънък.
Чрез ново изследване на Sputnik Planitia, международен екип от учени установи, че катаклизмично събитие е създало сърцето. След анализ, включващ числени симулации, изследователите стигнаха до заключението, че планетарно тяло с диаметър около 435 мили (700 километра), или приблизително два пъти по-голямо от размера на Швейцария от изток на запад, вероятно се е сблъскало с Плутон в началото на историята на планетата джудже.
Констатациите са част от проучване за Плутон и неговата вътрешна структура, публикувано в понеделник в списание Nature Astronomy.
Пресъздаване на древен „сплат“ на Плутон
Преди това екипът е изучавал необичайни характеристики в Слънчевата система, като тези от обратната страна на Луната, които вероятно са били създадени от сблъсъци през ранните, хаотични дни от формирането на системата.
Изследователите създадоха числените симулации, използвайки софтуер за хидродинамика на изгладени частици, считан за основа за широк спектър от изследвания на планетарни сблъсъци, за да моделират различни сценарии за потенциални въздействия, скорости, ъгли и състави на сблъсъка на теоретизираното планетарно тяло с Плутон.
Резултатите показват, че планетарното тяло вероятно се е блъснало в Плутон под наклонен ъгъл, а не челно.
„Ядрото на Плутон е толкова студено, че (каменистото тяло, което се сблъска с планетата джудже) остана много твърдо и не се стопи въпреки топлината от удара и благодарение на ъгъла на удара и ниската скорост, ядрото на удрящия елемент го направи не потъна в ядрото на Плутон, а остана непокътнат като петно върху него“, каза в изявление водещият автор на изследването д-р Хари Балантайн, научен сътрудник в университета в Берн, Швейцария.
Но какво се случи с планетарното тяло, след като се удари в Плутон?
„Някъде под Спутник е остатъчното ядро на друго масивно тяло, което Плутон никога не е усвоил напълно“, каза съавторът на изследването Ерик Асфауг, професор в Лунната и планетарна лаборатория на Университета на Аризона, в изявление.
Капковидна форма на Sputnik Planitia е резултат от студеното ядро на Плутон, както и относително ниската скорост на самия удар, установи екипът. Други видове по-бързи и по-директни удари биха създали по-симетрична форма.
„Свикнали сме да мислим за сблъсъци на планети като за невероятно интензивни събития, при които можете да пренебрегнете детайлите, с изключение на неща като енергия, импулс и плътност. Но в далечната Слънчева система скоростите са много по-бавни, а твърдият лед е здрав, така че трябва да сте много по-прецизни в изчисленията си“, каза Асфауг. „Тук започва забавлението.“
Мътният произход на Плутон
Докато изучаваше функцията на сърцето, екипът се фокусира и върху вътрешната структура на Плутон. Удар в началото на историята на Плутон би създал масов дефицит, карайки Sputnik Planitia бавно да мигрира към северния полюс на планетата джудже с течение на времето, докато планетата все още се формира. Това се дължи на факта, че басейнът е по-малко масивен от околностите му, според законите на физиката, обясняват изследователите в изследването.
Sputnik Planitia обаче е близо до екватора на планетата джудже.
Предишни изследвания предполагат, че Плутон може да има подземен океан и ако е така, ледената кора над подповърхностния океан ще бъде по-тънка в района на Sputnik Planitia, създавайки плътна издутина от течна вода и причиняваща миграция на маса към екватора, казаха авторите на изследването.
Но новото проучване предлага различно обяснение за местоположението на функцията.
„В нашите симулации цялата първична мантия на Плутон е изкопана от удара и тъй като материалът на сърцевината на удрящия елемент се пръска върху ядрото на Плутон, това създава локален масов излишък, който може да обясни миграцията към екватора без подземен океан или най-много много тънък“, каза съавторът на изследването д-р Мартин Джуци, старши изследовател по космически изследвания и планетарни науки във Физическия институт на университета в Берн.
Келси Сингър, главен учен в Югозападния изследователски институт в Боулдър, Колорадо и заместник-главен изследовател на мисията New Horizons на НАСА, който не е участвал в проучването, каза, че авторите са свършили задълбочена работа по изследване на моделирането и разработване на своите хипотези , въпреки че би искала да види „по-тясна връзка с геоложките доказателства“.
„Например, авторите предполагат, че южната част на Sputnik Planitia е много дълбока, но голяма част от геоложките доказателства са интерпретирани, че сочат, че югът е по-плитък от севера“, каза Сингър.
Изследователите вярват, че новата теория относно сърцето на Плутон може да хвърли повече светлина върху това как се е образувала мистериозната планета джудже. Произходът на Плутон остава неясен, като се има предвид, че той съществува на ръба на Слънчевата система и е изследван отблизо само от мисията New Horizons.
„Плутон е огромна страна на чудесата с уникална и завладяваща геология, така че по-креативните хипотези за обяснение на тази геология винаги са полезни“, каза Сингър. „Това, което би помогнало да се разграничат различните хипотези, е повече информация за подповърхността на Плутон.�
