ATLANTA – Obrovský útvar v tvare srdca na povrchu Pluta zaujal astronómov odvtedy, čo ho sonda NASA New Horizons zachytila ​​na snímke z roku 2015. Výskumníci si teraz myslia, že vyriešili záhadu, ako sa toto charakteristické srdce objavilo, a mohli by odhaliť nové stopy o pôvode planéty troll.

Táto funkcia sa nazýva „Tombo Regio“ na počesť astronóma Clyda Tombaugha, ktorý objavil Pluto v roku 1930. Vedci však tvrdia, že jadro nie je len jeden prvok. Po desaťročia podrobnosti o nadmorskej výške, geológii a charakteristickom tvare Tombo Reggio, ako aj o jeho vysoko reflexnom povrchu, ktorý je jasnejší biely ako zvyšok Pluta, unikali vysvetleniu.

Hlboká panva nazývaná Sputnik Planitia, ktorá tvorí „ľavý lalok“ jadra, je domovom veľkej časti dusíkového ľadu Pluta.

Povodie pokrýva oblasť 745 míľ x 1 242 míľ, čo je asi štvrtina veľkosti Spojených štátov, ale je tiež o 1,9 až 2,5 míle nižšia ako väčšina povrchu planéty. Medzitým pravá strana jadra tiež obsahuje vrstvu dusíkového ľadu, ale je oveľa tenšia.

Prostredníctvom nového výskumu na Sputnik Planitia medzinárodný tím vedcov zistil, že jadro vytvorila kataklizmatická udalosť. Po analýze vrátane numerických simulácií výskumníci dospeli k záveru, že protoplanetárne teleso s priemerom asi 435 míľ, čo je približne dvojnásobok veľkosti Švajčiarska z východu na západ, sa pravdepodobne zrazilo s Plutom na začiatku histórie trpasličej planéty.

Tieto výsledky sú súčasťou štúdie o Plutu a jeho vnútornej štruktúre zverejnenej v pondelok v časopise Prírodná astronómia.

Obnovenie starodávneho „hype“ na Plutu

Predtým tím študoval nezvyčajné prvky v slnečnej sústave, ako sú tie na odvrátenej strane Mesiaca, ktoré pravdepodobne vznikli zrážkami počas chaotických prvých dní formovania systému.

Výskumníci vytvorili numerické simulácie pomocou softvéru na hydrodynamiku hladkých častíc, ktorý je základom pre širokú škálu štúdií planetárnych kolízií, na modelovanie rôznych scenárov možných dopadov, rýchlostí, uhlov a zložení teoretickej kolízie planetárneho telesa s Plutom.

Výsledky ukázali, že planetárne teleso by sa pravdepodobne zrazilo s Plutom pod šikmým uhlom, a nie čelne.

„Jadro Pluta je také chladné, že (kamenné teleso, ktoré sa zrazilo s trpasličou planétou) zostalo veľmi pevné a neroztopilo sa napriek teplu zrážky, a vďaka uhlu zrážky a nízkej rýchlosti jadro dopadajúce teleso sa neroztopilo,“ povedal Dr. Harry Ballantyne, hlavný autor štúdie a spoluvýskumník na Univerzite v Berne vo Švajčiarsku, vo vyhlásení: „Neklesol do srdca Pluta, ale zostal neporušené ako úder do neho.“

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

„Niekde pod Sputnikom ležia pozostatky jadra iného masívneho objektu, ktorý Pluto nikdy nestrávilo,“ uviedol vo vyhlásení spoluautor štúdie Eric Asfaugh, profesor Lunárneho a planetárneho laboratória Arizonskej univerzity.

Tím zistil, že tvar slzy Sputnik Planitia je výsledkom studeného jadra Pluta, ako aj relatívne nízkej rýchlosti samotného nárazu. Iné typy rýchlejších a priamych efektov by vytvorili symetrickejší vzhľad.

„Sme zvyknutí chápať zrážky planét ako neuveriteľne intenzívne udalosti, pri ktorých môžete ignorovať detaily okrem vecí, ako je energia, hybnosť a hustota,“ povedal Asphaug. „Ale vo vzdialenej slnečnej sústave sú rýchlosti oveľa pomalšie Pevný ľad je silný, takže musíte byť oveľa presnejší.“ „Tu začína zábava.“

Pôvod Pluta je záhadný

Pri štúdiu funkcie srdca sa tím zameral aj na vnútornú štruktúru Pluta. Náraz na začiatku histórie Pluta by vytvoril masový deficit, čo by spôsobilo, že Sputnik Planitia sa časom pomaly presúva smerom k severnému pólu trpasličej planéty, kým sa planéta stále formuje. Podľa fyzikálnych zákonov je totiž kotlina menej masívna ako jej okolie, vysvetlili vedci v štúdii.

Sputnik Planitia sa však nachádza v blízkosti rovníka trpasličej planéty.

Predchádzajúci výskum naznačil, že Pluto by mohlo mať podpovrchový oceán, a ak áno, ľadová kôra nad podpovrchovým oceánom by bola v oblasti Sputnik Planitia tenšia, čím by sa vytvorila hustá vydutina tekutej vody a spôsobila by migráciu hmoty smerom k rovníku. povedali autori.

Pluto je obrovská krajina zázrakov jedinečnej a fascinujúcej geológie, takže kreatívnejšie hypotézy vysvetľujúce, že geológia je vždy užitočná.

-Kelsey Singer, hlavný vedecký pracovník

Nová štúdia však ponúka iné vysvetlenie umiestnenia výhody.

„V našich simuláciách bol primitívny plášť Pluta nárazom úplne vykopaný a keďže materiál jadra nárazu je rozptýlený po jadre Pluta, vytvára lokálny masový prebytok, ktorý by mohol vysvetliť migráciu smerom k rovníku bez podpovrchového oceánu, resp. nanajvýš podpovrchový oceán,“ povedal. „Je veľmi tenký,“ povedal spoluautor štúdie Dr. Martin Goetze, vedúci výskumník v oblasti vesmírneho výskumu a planetárnej vedy na Inštitúte fyziky na univerzite v Berne.

Kelsey Singer, hlavný vedec na Southwest Research Institute v Boulder, Colorado a zástupca spoluhlavného vyšetrovateľa pre misiu NASA New Horizons, ktorý sa na štúdii nezúčastnil, uviedol, že autori odviedli dôkladnú prácu pri skúmaní modelovania a rozvíjaní svojich hypotéz, hoci boli by radi Vidí „užšie spojenie s geologickými dôkazmi“.

„Napríklad autori naznačujú, že južná časť Sputnik Planitia je veľmi hlboká, ale mnohé z geologických dôkazov boli interpretované tak, že juh je menej hlboký ako sever,“ povedal Singer.

Výskumníci sa domnievajú, že nová teória týkajúca sa jadra Pluta by mohla vniesť viac svetla do toho, ako vznikla záhadná trpasličia planéta. Pôvod Pluta zostal záhadou, pretože sa nachádza na okraji slnečnej sústavy a pozorne ho skúmala len misia New Horizons.

„Pluto je obrovská krajina zázrakov s jedinečnou a fascinujúcou geológiou, takže kreatívnejšie hypotézy vysvetľujú, že geológia je vždy užitočná,“ povedal Singer. „Čo by mohlo pomôcť rozlíšiť medzi rôznymi hypotézami, je získať viac informácií o tom, čo je pod povrchom Pluta. Môžeme to získať len vyslaním kozmickej lode na obežnú dráhu okolo Pluta, možno pomocou radaru, ktorý dokáže prehliadnuť ľad.“