Ta historia zaczęła się 14 czerwca 2015 r. Wówczas sonda New Horizons znajdowała się w okolicach Plutona. I zrobiła bardzo dokładne zdjęcie najsłynniejszej planety karłowatej Układu Słonecznego. Pluton widać na tej fotografii z najdrobniejszymi szczegółami. Kolory rozciągają się od delikatnych błękitów przez beże po głęboką czerwień. Uwagę przyciąga południowa półkula planety. Poniżej równika rozciąga się ogromny obszar o wyraźnie jaśniejszym kolorze. Formalnie nazywa się Tombaugh Regio. Jednak z powodu kształtu bywa również określany jako serce na Plutonie. Skąd ta niezwykła struktura wzięła się na powierzchni niegdysiejszej dziewiątej planety Układu Słonecznego? Naukowcy właśnie znaleźli odpowiedź.
Co zdarzyło się dawno temu na Plutonie
Jest to wyjaśnienie zaskakujące. Serce na Plutonie to efekt kosmicznej katastrofy. Tak twierdzą badacze z Uniwersytetu w Bernie i University of Arizona w pracy opublikowanej w czasopiśmie „Nature Astronomy”. Opisują w niej numeryczne symulacje, które przeprowadzili. To dzięki nim udało się wyjaśnić, w jaki sposób na Plutonie pojawiła się zagadkowa struktura.
Pluton znajduje się w odległych rejonach Układu Słonecznego. Kosmiczne kolizje wyglądają tam inaczej niż w okolicach położonych bliżej Słońca. Na rubieżach systemu prędkości lodowych planetoid i planetek są znacznie mniejsze, a tworzący je lód twardszy. – Musisz więc być znacznie dokładniejszy w swoich obliczeniach – mówi w oświadczeniu Erik Asphaug, współautor pracy. – I tutaj zaczyna się zabawa.
Tajemnica połówki serca
Naukowcy skupili się na zachodniej części serca na Plutonie. Ten rejon Tombaugh Regio to Sputnik Planitia. Od 2015 r. przykuwał uwagę badaczy. Jak całe „serce”, ma wyższe albedo od otoczenia, czyli odbija więcej światła. Jednak Sputnik Planitia ma również inną szczególną cechę. Ten obszar o powierzchni jednej czwartej Europy jest obniżony w stosunku do reszty powierzchni Plutona. I to aż o 4 km.
– Zdecydowana większość powierzchni Plutona to zmrożony metan i jego pochodne pokrywające skorupę lodowo-wodną – mówi Harry Ballantyne, główny autor badań. – Natomiast Planitia jest wypełniona głównie lodem azotowym. Najprawdopodobniej nagromadził się on zaraz po uderzeniu ze względu na mniejszą wysokość – dodaje badacz.
Co ciekawe, również wschodnia połówka serca ma podobną strukturę. Pokrywająca ją warstwa lodu azotowego jest jednak znacznie cieńsza. Jej pochodzenie jest wciąż niejasne dla naukowców, ale prawdopodobnie ma związek ze Sputnikiem Planitia.
Wizualizacja uderzenia w Plutona. Fot. Thibaut Roger/University of Bern
Co uderzyło w Plutona?
Według najnowszych badań region ten powstał po tym, jak w Plutona uderzyło obiekt szerokości aż 650-730 km. To bardzo dużo, zważywszy na to, że średnica tej planety karłowatej wynosi 2376 km. Stało się to we wczesnej historii Plutona.
Uderzenie nie było centralne. Cokolwiek trafiło w planetę karłowatą, wbiło się w nią pod kątem. Gdyby coś takiego zdarzyło się bliżej Słońca, część skał planety stopiłaby się, a jej lód skroplił. Natomiast nadlatujący z kosmosu obiekt – a raczej jego resztki – zatopiłyby się w niej, sięgając aż samego jądra.
Jednak tam, gdzie znajduje się Pluton, scenariusz kolizji wyglądał inaczej. Impaktor najprawdopodobniej rozpłaszczył się na powierzchni tej planety. Jego resztki mogą do dziś znajdować się tuż po warstwą zmrożonego azotu pokrywającą Sputnik Planitia.
Czy na Plutonie znajduje się ocean?
To nie koniec niespodzianek. Symulacje wykonane przez zespół badaczy wykazały również, że pod lodową powierzchnią Plutona najprawdopodobniej nie ma oceanu. Naukowcy wcześniej podejrzewali coś takiego, biorąc pod uwagę położenie „serca”. Ponieważ ma ono mniejszą masę niż reszta powierzchni, w ciągu mileniów powinno przesunąć się w stronę bieguna (w rezultacie obrotów planety). Jednak tak się nie stało. Badacze podejrzewali, że „serce” utrzymuje się pod równikiem dzięki obecności podpowierzchniowego oceanu.
Jednak najnowsze badanie sugeruje, że do wyjaśnienia położenia „serca” nie jest potrzebny ocean. – Według naszych symulacji cały pierwotny płaszcz Plutona został odsłonięty w wyniku uderzenia – tłumaczy Marin Jutzi, jeden z autorów pracy. – Gdy materiał z rdzenia impaktora rozpryskał się na jądrze Plutona, utworzył się lokalny nadmiar masy. Może on wyjaśniać migrację [Sputkina Planitii – przyp.red.] w kierunku równika bez podpowierzchniowego oceanu – dodaje badacz.
ŹRÓDŁA: University of Arizona, NASA, Nature Astronomy, Live Science
