Prisiregistruokite gauti CNN Wonder Theory mokslo informacinį biuletenį. Tyrinėkite visatą su naujienomis apie įdomius atradimus, mokslo pažangą ir dar daugiau.

CNN
—

Didžiulė širdies formos ypatybė Plutono paviršiuje sudomino astronomus nuo tada, kai NASA erdvėlaivis „New Horizons“ jį užfiksavo 2015 m. vaizde. Dabar mokslininkai mano, kad išsprendė išskirtinės širdies atsiradimo paslaptį ir gali atskleisti naujų užuominų apie tai. nykštukinės planetos ištakos.

Ši savybė vadinama „Tombo Regio“ astronomo Clyde'o Tombaugho, kuris 1930 m. atrado Plutoną, garbei. Tačiau mokslininkai teigia, kad branduolys nėra vienas elementas. Dešimtmečius nebuvo galima paaiškinti išsamios informacijos apie Tombo Reggio aukštį, geologiją ir išskirtinę formą, taip pat labai atspindintį paviršių, kuris yra ryškesnis baltas nei visas Plutonas.

Giliame baseine, vadinamame Sputnik Planitia, kuris sudaro „kairiąją šerdies skiltį“, yra didžioji dalis Plutone randamo azoto ledo.

Baseinas užima 745 x 1 242 mylių (1 200 km x 2 000 km) plotą, kuris yra maždaug ketvirtadaliu JAV dydžio, bet taip pat yra 1,9–2,5 mylių (3–4 km) žemesnis nei dauguma Jungtinės Valstijos. Planetos paviršius. Tuo tarpu dešinėje šerdies pusėje taip pat yra azoto ledo sluoksnis, tačiau jis daug plonesnis.

Atlikdama naujus Sputnik Planitia tyrimus, tarptautinė mokslininkų komanda nustatė, kad kataklizminis įvykis sukūrė branduolį. Atlikę analizę, įskaitant skaitinius modeliavimus, mokslininkai padarė išvadą, kad maždaug 700 kilometrų skersmens protoplanetinis kūnas iš rytų į vakarus greičiausiai susidūrė su Plutonu nykštukinės planetos istorijos pradžioje.

Šie rezultatai yra Plutono ir jo vidinės struktūros tyrimo, paskelbto pirmadienį žurnale, dalis Gamtos astronomija.

Anksčiau komanda tyrinėjo neįprastas Saulės sistemos ypatybes, pvz., esančias tolimojoje Mėnulio pusėje, kurios greičiausiai atsirado dėl susidūrimų per chaotiškas pirmąsias sistemos formavimosi dienas.

Tyrėjai sukūrė skaitmeninius modeliavimus naudodami sklandžiųjų dalelių hidrodinamikos programinę įrangą, kuri yra daugelio planetų susidūrimo tyrimų pagrindas, siekiant modeliuoti skirtingus galimo teorinio planetos kūno susidūrimo su Plutonu smūgių, greičių, kampų ir kompozicijų scenarijus.

Rezultatai parodė, kad planetos kūnas greičiausiai susidurs su Plutonu įstrižu kampu, o ne priešais.

„Plutono šerdis yra tokia šalta, kad (uolinis kūnas, susidūręs su nykštukine planeta) išliko labai tvirtas ir netirpo nepaisant susidūrimo karščio, o dėl susidūrimo kampo ir mažo greičio susidūręs kūnas neištirpo“, – sakė tyrimo vadovas, Berno universiteto Šveicarijoje bendradarbis daktaras Harry Ballantyne: „Jis nenuskendo Plutono širdyje, o išliko nepažeistas kaip smūgis į jį“.

Bet kas nutiko planetos kūnui po susidūrimo su Plutonu?

„Kažkur po Sputniku slypi kito didžiulio objekto, kurio Plutonas niekada nesuvirškino, šerdies liekanos“, – sakoma tyrimo bendraautorius Ericas Asfaughas, Arizonos universiteto Mėnulio ir planetų laboratorijos profesorius.

Komanda išsiaiškino, kad Sputnik Planitia ašaros formą lėmė šalta Plutono šerdis, taip pat palyginti mažas paties smūgio greitis. Kiti greitesni, tiesioginiai efektai būtų sukūrę simetriškesnę išvaizdą.

„Esame įpratę galvoti apie planetų susidūrimus kaip apie neįtikėtinai intensyvius įvykius, kurių metu galite nepaisyti smulkmenų, išskyrus tokius dalykus kaip energija, impulsas ir tankis, tačiau tolimoje Saulės sistemoje greitis yra daug lėtesnis, o kietas ledas yra stiprus Jūs turite būti tikslesni savo skaičiavimuose.

Tirdama širdies ypatybes, komanda taip pat sutelkė dėmesį į Plutono vidinę struktūrą. Poveikis Plutono istorijos pradžioje būtų sukūręs masės deficitą, dėl kurio Sputnik Planitia ilgainiui lėtai migruotų link nykštukinės planetos šiaurinio ašigalio, kol planeta vis dar formuojasi. Taip yra todėl, kad pagal fizikos dėsnius baseinas yra mažesnis nei jo aplinka, aiškino tyrėjai.

Tačiau „Sputnik Planitia“ yra netoli nykštukinės planetos pusiaujo.

Ankstesni tyrimai parodė, kad Plutone gali būti požeminis vandenynas, o jei taip, ledinė pluta virš požeminio vandenyno Sputnik Planitia regione būtų plonesnė, dėl to susidarytų tankus skysto vandens išsipūtimas ir masė migruotų link pusiaujo. sakė autoriai.

Tačiau naujasis tyrimas siūlo kitokį pranašumo vietos paaiškinimą.

„Mūsų modeliavime primityvi Plutono mantija buvo visiškai iškasta dėl smūgio, o smogtuvo šerdies medžiaga yra išsklaidyta Plutono šerdyje, todėl susidaro vietinis masės perteklius, galintis paaiškinti migraciją link pusiaujo be požeminio vandenyno arba daugiausiai. požeminis vandenynas“, – sakė daktaras. „Jis labai plonas“, – sakė tyrimo bendraautorius Martinas Goetze, Berno universiteto Fizikos instituto vyresnysis kosminių tyrimų ir planetų mokslo tyrėjas.

Kelsey Singer, Pietvakarių tyrimų instituto Boulderyje, Kolorado valstijoje, vyriausioji mokslininkė ir NASA New Horizons misijos tyrėjo pavaduotoja, kuri nedalyvavo tyrime, sakė, kad autoriai atliko kruopštų darbą tirdami modeliavimą ir plėtodami savo hipotezes, nors jie būtų norėję, kad Ji mato „glaudesnį ryšį su geologiniais įrodymais“.

„Pavyzdžiui, autoriai teigia, kad pietinė Sputnik Planitia dalis yra labai gili, tačiau daugelis geologinių įrodymų buvo interpretuojami taip, kad pietuose yra mažiau gylio nei šiaurėje“, – sakė Singer.

Tyrėjai mano, kad nauja teorija apie Plutono šerdį galėtų atskleisti, kaip susiformavo paslaptinga nykštukinė planeta. Plutono kilmė liko paslaptis, nes jis yra Saulės sistemos pakraštyje ir buvo atidžiai ištirtas tik „New Horizons“ misijos metu.

„Plutonas yra didžiulė stebuklų šalis su unikalia ir patrauklia geologija, todėl kūrybiškesnės hipotezės, paaiškinančios, kad geologija visada yra naudingos“, – sakė Singer. „Tai, kas padėtų atskirti skirtingas hipotezes, yra turėti daugiau informacijos apie tai, kas yra po Plutono paviršiumi. Tai galime pasiekti tik nusiųsdami erdvėlaivį į Plutono orbitą, galbūt naudodami radarą, galintį žiūrėti pro ledą.