Srdce Pluta vzniklo pravdepodobne starodávnou zrážkou

Prihláste sa na odber vedeckého bulletinu CNN Wonder Theory. Preskúmajte vesmír s novinkami o fascinujúcich objavoch, vedeckých pokrokoch a ďalších,

cnn
,

Obrovský útvar v tvare srdca na povrchu Pluta zaujal astronómov odvtedy, čo ho sonda NASA New Horizons zachytila ​​na obrázku z roku 2015. Teraz si výskumníci myslia, že vyriešili záhadu, ako sa vytvorilo charakteristické srdce – a mohlo by to odhaliť nové stopy o pôvode trpasličej planéty.

Táto funkcia sa nazýva Tombaugh Regio na počesť astronóma Clybe Tombaugha, ktorý objavil Pluto v roku 1930. Vedci však tvrdia, že srdce nie je len jeden prvok. A po desaťročia boli podrobnosti o nadmorskej výške, geologickom zložení a charakteristickom tvare Tombaugh Regio, ako aj o jeho vysoko reflexnom povrchu, ktorý je jasnejšie biely ako zvyšok Pluta, nejasné.

Hlboká panva nazývaná Sputnik Planitia, ktorá tvorí „ľavý lalok“ srdca, je domovom väčšiny dusíkového ľadu Pluta.

Povodie sa rozkladá na ploche 745 míľ krát 1 242 míľ (1 200 kilometrov krát 2 000 km), čo zodpovedá približne jednej štvrtine územia Spojených štátov, ale jeho nadmorská výška je o 1,9 až 2,5 míle (3 až 4 kilometre) nižšia ako väčšina zvyšok sveta je menej. Povrch planéty. Medzitým pravá strana srdca má tiež vrstvu dusíkového ľadu, ale je oveľa tenšia.

Prostredníctvom nového výskumu na Sputnik Planitia medzinárodný tím vedcov zistil, že kataklizmatická udalosť vytvorila srdce. Po analýze zahŕňajúcej numerické simulácie výskumníci dospeli k záveru, že planetárne teleso s priemerom približne 435 míľ (700 kilometrov), čo je asi dvojnásobok veľkosti Švajčiarska z východu na západ, sa pravdepodobne zrazí s Plutom na začiatku histórie trpasličej planéty možnosť.

Zistenia sú súčasťou štúdie uverejnenej v pondelok v časopise Astrology o Plutu a jeho vnútornej štruktúre. prírodná astronómia,

Predtým tím študoval nezvyčajné prvky v celej Slnečnej sústave, ako je odvrátená strana Mesiaca, ktoré pravdepodobne vznikli zrážkami počas prvých chaotických dní formovania systému.

Výskumníci použili softvér Smoothed Particle Hydrodynamics, ktorý sa považuje za základ pre širokú škálu štúdií planetárnych kolízií, na modelovanie rôznych scenárov pre potenciálne dopady, rýchlosti, uhly a zloženie teoretickej zrážky planetárneho telesa s numerickou simuláciou Made.

Výsledky ukázali, že planetárne teleso sa s Plutom zrazilo skôr pod šikmým uhlom než priamo.

„Jadro Pluta je také studené, že (kamenné teleso, ktoré zasiahlo trpasličiu planétu) zostalo veľmi tvrdé a neroztopilo sa napriek teplu nárazu, a kvôli uhlu dopadu a nízkej rýchlosti sa jadro impaktora v Plutu neroztopilo. jadro ponorené, ale zostalo na ňom neporušené,“ uviedol vo vyhlásení Dr. Harry Ballantyne, vedecký pracovník a hlavný autor štúdie na univerzite v Berne vo Švajčiarsku.

Čo sa však stalo s planetárnym telesom po jeho zrážke s Plutom?

„Niekde pod Sputnikom leží pozostatok jadra iného masívneho telesa, ktoré Pluto nikdy nestrávilo,“ uviedol vo vyhlásení spoluautor štúdie Eric Asfag, profesor Lunárneho a planetárneho laboratória na Univerzite v Arizone.

Tím zistil, že tvar slzy Sputnik Planitia je výsledkom chladu jadra Pluta, ako aj relatívne nízkej rýchlosti dopadu. Iné typy rýchlejších a priamych nárazov by vytvorili symetrickejší tvar.

„Sme zvyknutí chápať zrážky planét ako neuveriteľne intenzívne udalosti, pri ktorých môžete ignorovať detaily okrem vecí, ako je energia, rýchlosť a hustota. Ale vo vzdialenej slnečnej sústave sú rýchlosti oveľa pomalšie a pevný ľad je silnejší, takže musíte byť presnejší vo svojich výpočtoch,“ povedal Asphog. „Tam sa začína zábava.“

Pri štúdiu funkcie srdca sa tím zameral aj na vnútornú štruktúru Pluta. Náraz na začiatku histórie Pluta by spôsobil stratu hmoty, čo by spôsobilo, že Sputnik Planitia sa postupne posúval smerom k severnému pólu trpasličej planéty, kým sa planéta stále formovala. Vedci v štúdii vysvetlili, že je to spôsobené tým, že podľa fyzikálnych zákonov je kotlina menej masívna ako jej okolie.

Sputnik Planitia však leží blízko rovníka trpasličej planéty.

Predchádzajúce výskumy naznačili, že Pluto môže mať podpovrchový oceán, a ak áno, ľadová vrstva nad podpovrchovým oceánom by sa v oblasti Sputnik Planitia stenčila, čím by sa vytvorila hustá vydutina tekutej vody a tok hmoty smerom k rovníku tam bude migrácia. uviedli autori štúdie.

Nová štúdia však ponúka iné vysvetlenie umiestnenia funkcie.

„V našich simuláciách bol nárazom vydlabaný celý plášť jadra Pluta, a keď hlavný materiál impaktora strieka na jadro Pluta, vytvára sa lokálny prebytok hmoty, ktorý môže vysvetliť migráciu smerom k rovníku bez podpovrchového oceánu. alebo nanajvýš veľmi tenký,“ povedal spoluautor štúdie Dr. Martin Jutzi, vedúci výskumník v oblasti vesmírneho výskumu a planetárnej vedy na Inštitúte fyziky na univerzite v Berne.

Kelsey Singer, hlavný vedec v Southwest Research Institute v Boulder, Colorado, a spoluzástupca hlavného výskumníka pre misiu NASA New Horizons, ktorý nebol zapojený do štúdie, uviedol, že autori vykonali rozsiahlu prácu pri skúmaní modelovania a rozvíjaní ich hypotézy Have hotový. , hoci by rada videla „užšie spojenie s geologickými dôkazmi“.

„Napríklad autori naznačujú, že južná časť Sputnik Planitia je oveľa hlbšia, ale väčšina geologických dôkazov bola interpretovaná tak, že juh je plytší ako sever,“ povedal Singer.

Výskumníci sa domnievajú, že nová teória o srdci Pluta by mohla vniesť viac svetla do toho, ako vznikla záhadná trpasličia planéta. Pôvod Pluta zostáva nejasný, pretože existuje na okraji Slnečnej sústavy a skúmala ho iba misia New Horizons.

Singer povedal: „Pluto je obrovská krajina zázrakov jedinečnej a fascinujúcej geológie, takže kreatívnejšie hypotézy na vysvetlenie geológie sú vždy užitočné.“ „Viac informácií o podpovrchu Pluta pomôže rozlíšiť medzi rôznymi hypotézami. Môžeme to dosiahnuť iba vyslaním misií kozmických lodí na obežnú dráhu Pluta, možno pomocou radaru, ktorý dokáže vidieť cez ľad.