Plüton'un çekirdeği muhtemelen eski bir çarpışma sonucu yaratıldı

CNN'in Wonder Theory bilim bültenine kaydolun. Büyüleyici keşifler, bilimsel gelişmeler ve daha fazlasıyla ilgili haberlerle evreni keşfedin.

CNN
—

Plüton'un yüzeyindeki devasa kalp şeklindeki özellik, NASA'nın New Horizons uzay aracı tarafından 2015 yılında çekilen bir görüntüden bu yana gökbilimcilerin ilgisini çekmişti. Artık araştırmacılar, bu ayırt edici kalbin nasıl ortaya çıktığına dair gizemi çözdüklerine ve Plüton hakkında yeni ipuçları ortaya çıkarabileceklerine inanıyorlar. cüce gezegenin kökenleri.

Bu özelliğe, 1930'da Plüton'u keşfeden gökbilimci Clave Tombaugh'un onuruna “Tombo Regio” adı verildi. Ancak bilim insanları, çekirdeğin tek bir elementten ibaret olmadığını söylüyor. Onlarca yıldır, Tombo Reggio'nun yüksekliği, jeolojisi ve ayırt edici şekli ile Plüton'un geri kalanından daha parlak beyaz olan yüksek derecede yansıtıcı yüzeyi hakkındaki ayrıntılar açıklamalardan kaçıyordu.

Çekirdeğin “sol lobunu” oluşturan Sputnik Planitia adı verilen derin havza, Plüton'da bulunan nitrojen buzunun çoğuna ev sahipliği yapıyor.

Havza, 745 x 1.242 mil (1.200 km x 2.000 km) boyutunda bir alanı kapsıyor; bu, Amerika Birleşik Devletleri'nin yaklaşık dörtte biri kadardır, ancak aynı zamanda yüksekliği de diğer havzaların çoğundan 1,9 ila 2,5 mil (3 ila 4 km) daha düşüktür. Amerika Birleşik Devletleri. Gezegen yüzeyi. Bu arada çekirdeğin sağ tarafında da nitrojen buzu tabakası bulunuyor ancak bu tabaka çok daha ince.

Uluslararası bir bilim insanı ekibi, Sputnik Planitia üzerinde yapılan yeni araştırmalar sayesinde çekirdeğin felaket niteliğinde bir olay tarafından yaratıldığını belirledi. Sayısal simülasyonlar içeren bir analizin ardından araştırmacılar, yaklaşık 435 mil (700 kilometre) çapında veya doğudan batıya İsviçre'nin kabaca iki katı büyüklüğünde bir protogezegen cismin, muhtemelen cüce gezegenin tarihinin erken dönemlerinde Plüton ile çarpıştığı sonucuna vardı.

Bu sonuçlar Plüton ve onun iç yapısı üzerine Pazartesi günü dergide yayınlanan bir çalışmanın parçasıdır. Doğa astronomisi.

Ekip daha önce güneş sistemindeki, Ay'ın uzak tarafındakiler gibi, muhtemelen sistemin kaotik oluşumunun ilk günlerinde meydana gelen çarpışmalar tarafından yaratılmış olağandışı özellikleri incelemişti.

Araştırmacılar, Plüton'la teorik bir gezegen gövdesi çarpışmasının olası etkileri, hızları, açıları ve bileşimlerine ilişkin farklı senaryoları modellemek için, çok çeşitli gezegen çarpışma çalışmalarının temelini oluşturan pürüzsüz parçacık hidrodinamiği yazılımını kullanarak sayısal simülasyonlar oluşturdular.

Sonuçlar, gezegen gövdesinin Plüton ile kafa kafaya değil, eğik bir açıyla çarpışacağını gösterdi.

“Plüton'un çekirdeği o kadar soğuk ki (cüce gezegenle çarpışan kayalık cisim) çok katı kaldı ve çarpışmanın ısısına rağmen erimedi ve çarpışmanın açısı ve düşük hızı sayesinde gezegenin çekirdeği çarpışan cisim erimedi,” diyen araştırmanın baş yazarı ve İsviçre'deki Bern Üniversitesi'nden ortak araştırmacı Dr. Harry Ballantyne, şöyle konuştu: “Plüton'un kalbine batmadı ama öylece kaldı. bir darbe gibi sağlam.”

Peki Plüton'la çarpışmasından sonra gezegenin gövdesine ne oldu?

Çalışmanın yazarlarından Arizona Üniversitesi Ay ve Gezegen Laboratuvarı'ndan profesör Eric Asfaugh, yaptığı açıklamada, “Sputnik'in altında bir yerde, Plüton'un hiçbir zaman sindiremediği başka bir devasa nesnenin çekirdeğinin kalıntıları yatıyor” dedi.

Ekip, Sputnik Planitia'nın gözyaşı şeklinin Plüton'un soğuk çekirdeğinin yanı sıra çarpışmanın nispeten düşük hızının bir sonucu olduğunu buldu. Diğer daha hızlı, daha doğrudan efekt türleri daha simetrik bir görünüm yaratabilirdi.

“Gezegen çarpışmalarını, enerji, momentum ve yoğunluk gibi şeyler dışında ayrıntıları göz ardı edebileceğiniz inanılmaz derecede yoğun olaylar olarak düşünmeye alışkınız. Ancak uzak bir güneş sisteminde hızlar çok daha yavaştır ve katı buz güçlüdür. Hesaplamalarınızda daha kesin olmalısınız.” Burası “Eğlencenin başladığı yer.”

Ekip, kalp özelliğini incelerken aynı zamanda Plüton'un iç yapısına da odaklandı. Plüton'un tarihinin erken dönemlerinde meydana gelen bir çarpışma, kütle açığı yaratmış ve Sputnik Planitia'nın, gezegen henüz oluşurken zaman içinde yavaş yavaş cüce gezegenin kuzey kutbuna doğru göç etmesine neden olmuş olabilir. Araştırmacılar çalışmada bunun nedeninin, fizik yasalarına göre havzanın çevresine göre daha az kütleye sahip olması olduğunu açıkladı.

Ancak Sputnik Planitia, cüce gezegenin ekvatorunun yakınında bulunuyor.

Önceki araştırmalar, Plüton'un bir yüzey altı okyanusuna sahip olabileceğini ve eğer öyleyse, yüzey altı okyanusunun üzerindeki buzlu kabuğun Sputnik Planitia bölgesinde daha ince olacağını, yoğun bir sıvı su çıkıntısı oluşturacağını ve kütlenin ekvator'a doğru göç etmesine neden olacağını ileri sürdü. yazarlar dedi.

Ancak yeni çalışma, avantajın yeri konusunda farklı bir açıklama sunuyor.

“Simülasyonlarımızda, Plüton'un ilkel mantosu çarpışma nedeniyle tamamen kazıldı ve çarpanın çekirdek malzemesi Plüton'un çekirdeği üzerine dağıldığından, ekvator'a doğru göçü yüzey altı okyanusu olmadan veya en iyi ihtimalle açıklayabilecek yerel bir kütle fazlası yaratıyor. Bern Üniversitesi Fizik Enstitüsü'nde uzay araştırmaları ve gezegen bilimi alanında kıdemli araştırmacı olan çalışmanın ortak yazarı Martin Goetze, “Çok ince” dedi.

Boulder, Colorado'daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü'nün baş bilim adamı ve NASA'nın Yeni Ufuklar misyonunun ortak araştırmacı yardımcısı olan ve çalışmaya dahil olmayan Kelsey Singer, yazarların modellemeyi araştırmak ve hipotezlerini geliştirmek için kapsamlı bir iş yaptığını söyledi. “jeolojik kanıtlarla daha yakın bir bağlantı” görüyor.

Singer, “Örneğin, yazarlar Sputnik Planitia'nın güney kısmının çok derin olduğunu öne sürüyor, ancak jeolojik kanıtların çoğu güneyin kuzeyden daha az derin olduğunu öne sürecek şekilde yorumlandı” dedi.

Araştırmacılar, Plüton'un çekirdeğine ilişkin yeni teorinin, gizemli cüce gezegenin nasıl oluştuğuna daha fazla ışık tutabileceğine inanıyor. Plüton'un kökeni, güneş sisteminin kenarında yer alması ve yalnızca Yeni Ufuklar misyonu tarafından yakından incelenmesi nedeniyle bir sır olarak kaldı.

Singer, “Plüton benzersiz ve büyüleyici jeolojiye sahip uçsuz bucaksız bir harikalar diyarıdır, dolayısıyla jeolojiyi açıklayan daha yaratıcı hipotezler her zaman faydalıdır” dedi. “Farklı hipotezleri birbirinden ayırmaya yardımcı olacak şey, Plüton'un yüzeyinin altında ne olduğuna dair daha fazla bilgiye sahip olmaktır. Bunu ancak Plüton'un yörüngesine bir uzay aracı göndererek, belki de buzun içinden bakabilen bir radar kullanarak başarabiliriz.”