Miezul lui Pluto a fost probabil creat de o coliziune antică

Înscrieți-vă pentru buletinul informativ științific Wonder Theory al CNN. Explorați universul cu știri despre descoperiri fascinante, progrese științifice și multe altele.

CNN
—

O trăsătură uriașă în formă de inimă de pe suprafața lui Pluto i-a intrigat pe astronomi încă de când sonda spațială New Horizons a capturat-o într-o imagine din 2015. Acum, cercetătorii cred că au rezolvat misterul cum a apărut inima distinctivă și ar putea dezvălui noi indicii despre. originile planetei pitice.

Această caracteristică se numește „Tombo Regio” în onoarea astronomului Clyde Tombo, care a descoperit Pluto în 1930. Dar oamenii de știință spun că miezul nu este un singur element. Timp de zeci de ani, detaliile despre altitudinea, geologia și forma distinctă a lui Tombo Reggio, precum și suprafața sa foarte reflectorizantă, care este alb mai strălucitor decât restul orașului Pluto, au ocolit explicații.

Un bazin adânc numit Sputnik Planitia, care formează „lobul stâng” al miezului, găzduiește o mare parte din gheața de azot găsită pe Pluto.

Bazinul acoperă o suprafață de 745 pe 1.242 mile (1.200 km pe 2.000 km), care este aproximativ un sfert din dimensiunea Statelor Unite, dar este, de asemenea, cu 1,9 până la 2,5 mile (3 până la 4 km) mai mică în altitudine decât majoritatea zonelor. Statele Unite. Suprafața planetei. Între timp, partea dreaptă a miezului conține și un strat de gheață cu azot, dar este mult mai subțire.

Prin noi cercetări asupra Sputnik Planitia, o echipă internațională de oameni de știință a stabilit că un eveniment cataclismic a creat nucleul. După o analiză care a inclus simulări numerice, cercetătorii au concluzionat că un corp protoplanetar cu un diametru de aproximativ 435 mile (700 de kilometri) sau aproximativ de două ori dimensiunea Elveției de la est la vest, probabil s-a ciocnit cu Pluto la începutul istoriei planetei pitice.

Aceste rezultate fac parte dintr-un studiu despre Pluto și structura sa internă publicat luni în jurnal Astronomia naturii.

Anterior, echipa a studiat caracteristicile neobișnuite de-a lungul sistemului solar, cum ar fi cele de pe partea îndepărtată a Lunii, care probabil au fost create de coliziuni în timpul primelor zile haotice de formare a sistemului.

Cercetătorii au creat simulări numerice folosind software-ul de hidrodinamică a particulelor netede, care stă la baza unei game largi de studii de coliziuni planetare, pentru a modela diferite scenarii ale posibilelor impacturi, viteze, unghiuri și compoziții ale unei coliziuni teoretice de corp planetar cu Pluto.

Rezultatele au arătat că corpul planetar se va ciocni probabil cu Pluto într-un unghi oblic, mai degrabă decât frontal.

„Miezul lui Pluto este atât de rece încât (corpul stâncos care s-a ciocnit cu planeta pitică) a rămas foarte solid și nu s-a topit în ciuda căldurii coliziunii și, datorită unghiului de coliziune și vitezei reduse, nucleul de corpul care s-a ciocnit nu s-a topit”, a declarat Dr. Harry Ballantyne, autorul principal al studiului și co-cercetător la Universitatea din Berna, în Elveția, într-o declarație: „Nu s-a scufundat în inima lui Pluto, ci a rămas intactă ca o lovitură pentru ea.”

Dar ce s-a întâmplat cu corpul planetar după ciocnirea sa cu Pluto?

„Undeva sub Sputnik se află rămășițele nucleului unui alt obiect masiv, unul pe care Pluto nu l-a digerat niciodată”, a declarat coautorul studiului Eric Asfaugh, profesor la Laboratorul Lunar și Planetar al Universității din Arizona, într-un comunicat.

Echipa a descoperit că forma de lacrimă a lui Sputnik Planitia este rezultatul miezului rece al lui Pluto, precum și al vitezei relativ scăzute a impactului în sine. Alte tipuri de efecte mai rapide, mai directe ar fi creat un aspect mai simetric.

„Suntem obișnuiți să ne gândim la coliziunile planetare ca la evenimente incredibil de intense în care poți ignora detaliile, cu excepția unor lucruri precum energia, impulsul și densitatea, dar într-un sistem solar îndepărtat, vitezele sunt mult mai lente, iar gheața solidă este puternică trebuie să fii mai precis în calculele tale.” Acest „de unde începe distracția”.

În timp ce studia caracteristica inimii, echipa sa concentrat și pe structura internă a lui Pluto. Un impact la începutul istoriei lui Pluto ar fi creat un deficit de masă, determinând Sputnik Planitia să migreze încet spre polul nord al planetei pitice în timp, în timp ce planeta încă se forma. Acest lucru se datorează faptului că bazinul este mai puțin masiv decât împrejurimile sale, conform legilor fizicii, au explicat cercetătorii în studiu.

Cu toate acestea, Sputnik Planitia este situat în apropierea ecuatorului planetei pitice.

Cercetările anterioare au sugerat că Pluto ar putea avea un ocean sub suprafață și, dacă da, scoarța înghețată de deasupra oceanului subteran ar fi mai subțire în regiunea Sputnik Planitia, creând o umflătură densă de apă lichidă și provocând migrarea masei către ecuator, studiul. au spus autorii.

Dar noul studiu oferă o explicație diferită pentru locația avantajului.

„În simulările noastre, mantaua primitivă a lui Pluto a fost complet excavată de impact și, deoarece materialul de miez al impactorului este împrăștiat peste miezul lui Pluto, creează un surplus de masă local care ar putea explica migrația către ecuator fără un ocean subteran sau cel mult. un ocean subteran”, a spus dr. „Este foarte subțire”, a spus coautorul studiului Martin Goetze, cercetător principal în cercetare spațială și științe planetare la Institutul de Fizică de la Universitatea din Berna.

Kelsey Singer, om de știință principal la Southwest Research Institute din Boulder, Colorado și co-investigator principal adjunct pentru misiunea New Horizons a NASA, care nu a fost implicat în studiu, a spus că autorii au făcut o treabă amănunțită în explorarea modelării și dezvoltarea ipotezelor lor, deși le-ar fi dorit să Ea vede o „conexiune mai strânsă cu dovezile geologice”.

„De exemplu, autorii sugerează că partea de sud a Sputnikului Planitia este foarte adâncă, dar multe dintre dovezile geologice au fost interpretate pentru a sugera că sudul este mai puțin adânc decât nordul”, a spus Singer.

Cercetătorii cred că noua teorie privind nucleul lui Pluto ar putea arunca mai multă lumină asupra modului în care s-a format misterioasa planetă pitică. Originile lui Pluto au rămas un mister, deoarece este situat la marginea sistemului solar și a fost studiat îndeaproape doar de misiunea New Horizons.

„Pluto este un vast tărâm al minunilor cu o geologie unică și fascinantă, așa că ipoteze mai creative pentru a explica faptul că geologia sunt întotdeauna utile”, a spus Singer. „Ceea ce ar ajuta să distingem diferitele ipoteze este să avem mai multe informații despre ceea ce se află sub suprafața lui Pluto. Putem realiza acest lucru doar trimițând o navă spațială pe orbita lui Pluto, poate folosind un radar care poate privi prin gheață.”