Підпишіться на наукову розсилку Wonder Theory від CNN. Досліджуйте всесвіт із новинами про захоплюючі відкриття, наукові досягнення тощо.
CNN
—
Величезна особливість у формі серця на поверхні Плутона заінтригувала астрономів відтоді, як космічний корабель NASA New Horizons зробив її на знімку в 2015 році. Тепер дослідники вважають, що вони розгадали таємницю того, як з’явилося особливе серце, і можуть відкрити нові підказки. походження карликової планети.
Ця особливість називається «Tombo Regio» на честь астронома Клайда Томбо, який відкрив Плутон у 1930 році. Але вчені кажуть, що ядро не все є одним елементом. Протягом десятиліть подробиці про висоту, геологію та характерну форму Томбо Реджіо, а також про його поверхню з високим відбиттям, яка яскравіше біла, ніж решта Плутона, уникали пояснення.
Глибокий басейн під назвою Sputnik Planitia, який утворює «ліву частку» ядра, є домом для більшої частини азотного льоду, знайденого на Плутоні.
Басейн займає територію 745 на 1242 милі (1200 км на 2000 км), що становить приблизно чверть розміру Сполучених Штатів, але також на 1,9-2,5 милі (3-4 км) нижче за висоту, ніж більшість Сполучені Штати. Поверхня планети. Тим часом, права сторона ядра також містить шар азотного льоду, але він набагато тонший.
Лабораторія прикладної фізики Університету Джона Гопкінса/Південно-Західний науково-дослідний інститут/NASA
Космічний апарат New Horizons зробив знімок серця Плутона 14 липня 2015 року.
Завдяки новому дослідженню Sputnik Planitia міжнародна група вчених визначила, що ядро було створено в результаті катаклізмів. Після аналізу, включно з чисельним моделюванням, дослідники дійшли висновку, що протопланетне тіло діаметром близько 435 миль (700 кілометрів) або приблизно вдвічі більше розміру Швейцарії зі сходу на захід, ймовірно, зіткнулося з Плутоном на початку історії карликової планети.
Ці результати є частиною дослідження Плутона та його внутрішньої структури, опублікованого в понеділок у журналі Астрономія природи.
Раніше команда досліджувала незвичайні особливості Сонячної системи, такі як ті, що знаходяться на зворотному боці Місяця, які, ймовірно, були створені зіткненнями під час хаотичних ранніх днів формування системи.
Дослідники створили чисельне моделювання за допомогою програмного забезпечення гідродинаміки гладких частинок, яке є основою для широкого спектру досліджень зіткнень планет, щоб змоделювати різні сценарії можливих ударів, швидкостей, кутів і складу теоретичного зіткнення планетарного тіла з Плутоном.
Результати показали, що планетарне тіло, швидше за все, зіткнеться з Плутоном під косим кутом, а не лоб у лоб.
«Ядро Плутона настільки холодне, що (скелясте тіло, яке зіткнулося з карликовою планетою) залишилося дуже твердим і не розплавилося, незважаючи на тепло від зіткнення, і завдяки куту зіткнення та низькій швидкості ядро тіло, що зіткнулося, не розплавилося», – сказав доктор Гаррі Баллантайн, провідний автор дослідження та співдослідник з Бернського університету в Швейцарії, у заяві: «Воно не затонуло в серці Плутона, а залишилося цілий, як удар по ньому».
Але що сталося з планетарним тілом після його зіткнення з Плутоном?
«Десь під Супутником лежать залишки ядра іншого масивного об’єкта, який Плутон ніколи не перетравлював», – сказав у заяві співавтор дослідження Ерік Асфау, професор Місячно-планетарної лабораторії Університету Арізони.
Команда виявила, що краплеподібна форма Sputnik Planitia є результатом холодного ядра Плутона, а також відносно низької швидкості самого удару. Інші типи швидших і прямих ефектів створили б більш симетричний вигляд.
«Ми звикли думати про зіткнення планет як про неймовірно інтенсивні події, де ви можете ігнорувати деталі, за винятком таких речей, як енергія, імпульс і щільність Ви повинні бути більш точними у своїх розрахунках.
Вивчаючи особливості серця, команда також зосередилася на внутрішній структурі Плутона. Удар на початку історії Плутона міг би створити дефіцит маси, змусивши Sputnik Planitia повільно мігрувати до північного полюса карликової планети з часом, поки планета ще формувалася. Відповідно до законів фізики басейн менш масивний, ніж його оточення, пояснили дослідники в дослідженні.
Однак Sputnik Planitia знаходиться поблизу екватора карликової планети.
Попередні дослідження показали, що на Плутоні міг бути підповерхневий океан, і якщо так, крижана кора над підповерхневим океаном була б тоншою в регіоні Sputnik Planitia, утворюючи щільну опуклість рідкої води та змушуючи масу мігрувати до екватора, дослідження. сказали автори.
Але нове дослідження пропонує інше пояснення розташування переваги.
«У нашому моделюванні примітивна мантія Плутона була повністю розкопана ударом, і оскільки матеріал ядра ударника розкиданий по ядру Плутона, це створює локальний надлишок маси, який міг би пояснити міграцію до екватора без підповерхневого океану, або щонайбільше підповерхневий океан, — сказав доктор. — Він дуже тонкий, — сказав співавтор дослідження Мартін Ґетце, старший науковий співробітник космічних досліджень і планетології в Інституті фізики Бернського університету.
Келсі Сінгер, головний науковий співробітник Південно-західного науково-дослідного інституту в Боулдері, штат Колорадо, і заступник головного дослідника місії NASA New Horizons, яка не брала участі в дослідженні, сказала, що автори ретельно вивчили моделювання та розвинули свої гіпотези, хоча вони б хотіли, щоб Вона бачить «більш тісний зв’язок із геологічними доказами».
«Наприклад, автори припускають, що південна частина Sputnik Planitia дуже глибока, але більшість геологічних доказів було інтерпретовано, щоб припустити, що південь менш глибокий, ніж північ», — сказав Сінгер.
Дослідники вважають, що нова теорія щодо ядра Плутона може пролити більше світла на те, як утворилася таємнича карликова планета. Походження Плутона залишається загадкою, оскільки він розташований на краю Сонячної системи і був уважно вивчений лише місією New Horizons.
«Плутон — це величезна країна чудес з унікальною та захоплюючою геологією, тому більш креативні гіпотези, щоб пояснити цю геологію, завжди корисні», — сказав Сінгер. «Що допоможе розрізнити різні гіпотези, так це отримати більше інформації про те, що знаходиться під поверхнею Плутона. Ми можемо досягти цього, лише відправивши космічний корабель на орбіту Плутона, можливо, використовуючи радар, який може дивитися крізь лід».
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
