Mis asub Pluuto jäise südame all? Uued uuringud näitavad, et seal võiks olla rohkem kui 100 kilomeetri paksune soolane “Surnumere” -laadne ookean.
"Pluuto sisekujunduse soojusmudelid ja pinnalt leitud tektoonilised tõendid viitavad ookeani olemasolule, kuid selle suurust või midagi muud pole lihtne järeldada," ütles Brandon Johnson Browni ülikoolist. "Oleme suutnud selle paksusele mõned piirangud panna ja kompositsiooni osas vihjeid saada."
Johnsoni ja tema meeskonna uurimistöö keskendus Pluuto „südamele” - piirkonnale, mida nimetatakse mitteametlikult Sputnik Planumiks ja mida fotografeeris kosmoselaev New Horizons oma Pluuto lennu ajal 2015. aasta juulis.
New Horizoni juhtivteadlane Alan Stern nimetas Sputnik Planumit „üheks hämmastavamaks geoloogiliseks avastuseks 50-aastasel planeediuurimisel” ja varasemate uuringute kohaselt näib regioon tänapäevase jääkonvektsiooniga pidevalt uuenevat.
Süda on 900 km laiune vesikond - suurem kui Texases ja Oklahomas kokku - ja vähemalt selle läänepoolne pool näib olevat kokkupõrke teel, tõenäoliselt objekt, mis on 200 kilomeetri kaugusel või suurem.
Johnson ja tema kolleegid Timothy Bowling Chicago ülikoolist ning Alexander Trowbridge ja Andrew Freed Purdue ülikoolist modelleerisid löögidünaamikat, mis lõi Pluuto pinnale massiivse kraatri, ning vaatles ka Pluuto ja tema Kuu Krooni vahelist dünaamikat.
Need kaks on üksteisega mõõnaga lukus, see tähendab, et nad näevad pöörlemisel alati üksteisega sama nägu. Sputnik Planum istub otse loodeteljel, mis ühendab kahte maailma. See seisukoht viitab sellele, et basseinis on nn positiivne massianomaalia - sellel on keskmisest suurem mass Pluuto jäise kooriku jaoks. Kui Charoni gravitatsioon tõmbab Pluutot, tõmbab see proportsionaalselt rohkem suurema massiga piirkondi, mis kallutaks planeeti, kuni Sputniku planum joondub loodete teljega.
Seega, selle asemel, et see oleks auk maas, on kraater tegelikult uuesti täidetud. Osa sellest on täidetud konvektiivse lämmastikujääga. Kuigi see jääkiht lisab basseini teatud massi, pole see iseenesest piisavalt paks, et Sputnik Planumil oleks positiivne mass.
Ülejäänud osa sellest massist võib Johnsoni sõnul tekkida pinna all varitsevast vedelikust.
Johnson ja tema meeskond seletasid seda järgmiselt:
Nagu batuudile kukkunud bowlingupall, tekitab suur löök planeedi pinnale mõlgi, millele järgneb tagasilöök. See tagasilöök tõmbab materjali planeedi sisemusest ülespoole. Kui see üleskeeratud materjal on tihedam, kui see, mille löök lõhki lõi, jõuab kraater sama massiga, mis tal oli enne löögi toimumist. See on nähtus, mida geoloogid nimetavad isostaatiliseks kompensatsiooniks.
Vesi on jääst tihedam. Nii et kui Pluto jääkoore all oli mõni vedel veekiht, võis see pärast Sputnik Planumi kokkupõrget kraatri massi maha keevitada. Kui valgala alustati neutraalse massiga, oleks positiivse massi anomaalia tekitamiseks piisav hiljem ladestatud lämmastiku kihist.
"See stsenaarium nõuab vedelat ookeani," ütles Johnson. „Tahtsime käivitada mõjuga arvutimudeleid, et näha, kas see peaks midagi juhtuma. Meie avastasime, et positiivse massanomaalia tekitamine on tegelikult üsna tundlik selle suhtes, kui paks ookeanikiht on. Samuti on tundlik, kui soolane on ookean, sest soolasisaldus mõjutab vee tihedust. "
Mudelid jäljendasid piisavalt suure objekti mõju, et luua Sputnik Planumi suuruse bassein, mis lööks Pluutot Päikesesüsteemi selle osa jaoks eeldatava kiirusega. Simulatsioonis eeldati kooriku all oleva veekihi erineva paksusega, alates veest üldse kuni 200 kilomeetri paksuse kihini.
Stsenaarium, mis rekonstrueeris kõige paremini Sputnik Planumi täheldatud suurussügavuse, tekitades samal ajal ka kompenseeritud massiga kraatri, oli selline, kus Pluuto ookeanikiht oli enam kui 100 kilomeetrit paks ja soolsusega umbes 30 protsenti.
"Mida see meile ütleb, on see, et kui Sputnik Planum on tõepoolest positiivne massiline anomaalia - ja tundub, nagu see ka poleks -, siis peab see vähemalt 100 kilomeetri pikkune ookeanikiht seal olema," ütles Johnson. "Minu jaoks on üsna hämmastav, kui teil on see keha Päikesesüsteemis nii kaugel, et sellel võib veel olla vedelat vett."
Johnson ta ja teised teadlased jätkavad New Horizonsi tagasi saadetud andmete uurimist, et saada selgem pilt Pluuto intrigeerivast sisemusest ja võimalikust ookeanist.
Lisateave: Browni ülikool, New Horions / APL
