Земља и Плутон немају много заједничког. Земља је живи свет, док је Плутон хладан, удаљен и беживотан. Али једна ствар им је заједничка - азот. Атмосфера на Земљи је око 78% азота, а примарни састојак атмосфере у Плутону је такође азот, иако је тачан проценат нејасан.
На Плутону, где је површинска температура око 42 Келвина (-231 целзијус), већина тог азота је смрзнута. Нова студија каже да Плутон замрзнути азот покреће ветрове планете и обликује његове карактеристичне површине.
Пре него што је НАСА-ин свемирски брод Нев Хоризонс стигао у Плутон, нисмо знали много о планети или њеним површинским карактеристикама. Када је свемирска летелица стигла у јулу 2015., сви смо били изненађени када смо открили да је Плутон много активније место него што смо мислили. Такође је било када смо први пут видели Томбаугх Регио, велико, благо обојено подручје на површини планете.
Томбаугх Регио је ионако врло чудно место за људске очи. Има два велика режња због којих изгледа као срце, а астрономи га понекад називају и „Срцем Плутона“. Западни режањ се зове Спутник Планитиа, а садржи 6200 метара високе планине (Тензинг Монтес, раније Норгаи Монтес) начињене од воденог леда и огромну равницу прекривену душиковим ледом.
Нови рад каже да огромно лежиште азота у Спутник Планитии покреће ветрове Плутона и обликује површину планете. Рад је насловљен „Плутано срце које куца регулише циркулацију атмосфере: резултат високе резолуције и вишегодишњих нумеричких симулација климе.“ Објављено је у часопису Геопхисицал Ресеарцх. Главни аутор је Тангуи Бертранд, астрофизичар и планетарни научник из НАСА-иног истраживачког центра Амес.
"Плутон је за свакога мистерија."
Тангуи Бертранд, водећи аутор, истраживачки центар Амес
Већина танке атмосфере Плутона је азот, а ту су и мале количине угљен диоксида и метана. Огромна количина смрзнутог азота сједи у Спутник Планитии, а током дана температура се повиси довољно да га сублимира, претварајући га у пару. Ноћу се процес преокрене и азот се поново смрзава, падајући на површину. Сваки пут када се циклус понавља, он делује попут пумпе или „откуцаја срца“, пумпајући ветрове азота широм планете.
Тај ветар тече у супротном смеру од ротације планете и можда је одговоран за необичне површинске карактеристике на планети. Док танки ветар богат азотом дува по површини, он преноси топлоту, зрнце леда и честице измаглице да би створио тамне пруге и равнице кроз северне и северозападне регионе.
„Ово наглашава чињеницу да атмосфера и ветрови Плутона - чак и ако је густина атмосфере веома ниска - могу да утичу на површину“, рекао је Тангуи Бертранд, астрофизичар и планетарни научник из НАСА-иног истраживачког центра Амес у Калифорнији и водећи аутор студије.
Регион Спутњичке Планитије, или леви режањ срца Плутона, нижа је надморска висина од остатка планете и она лучи већину азота. Спутник Планитиа је ледена плоча дужине 1.000 километара, смјештена у дубини базена дужине 3 километра (1,9 миље). Десни режањ су углавном висоравни и душични глечери.
"Пре Нев Хоризона, сви су мислили да ће Плутон бити мрежа (потпуно раван, готово да нема разноликости", рекао је Бертранд у саопштењу за јавност. „Али то је потпуно другачије. Има пуно различитих пејзажа и покушавамо да схватимо шта се тамо дешава. "
Описати атмосферу Плутона као танку представља потцјењивање. Отприлике је 100.000 пута тањи од Земљине. Па како ветар у атмосфери која танко обликује пејзаж?
Бертрандов тим узео је податке из Нев Хоризонса који су летјели од Плутона, а затим су направили модел временске прогнозе за симулацију душичних ветрова.
Тим је открио да ветрови изнад 4 км дувају на запад, што је у супротном смеру од Плутонског спинова. Када се замрзнути азот у Томбаугх Регио-у сублимира у испарење на северу, а затим поново постаје лед на југу, то кретање покреће западне ветрове. Ова ситуација је вероватно јединствена у нашем Сунчевом систему, са изузетком Тритона, Нептуновог месеца.
Истраживачи су такође нашли другу струју ветра. Овај је снажан, брзо покретни ветар близу површине. Пуше уз западну ивицу базена Спутник Планитиа. На Земљи постоје слични обрасци ветра који прате контуре пејзажа.
Ветар је гоњен паром азота који се кондензира назад у лед, наводи се у студији. Високе литице Спутник Планитие задржавају хладан ваздух у сливу. Како тамо кружи, постаје јачи.
Ако Плутон откуцаје срца душика покреће ове ветрове, они би могли објаснити надуве ветра и тамне низине западно од Спутник Планитије. Ако ветрови унесу довољно топлоте да загреју површину, то може да проузрокује пруге и равнице. Или се може таложити честице измаглице, које могу потамнити и избрисати лед. А ако би ветар дувао у супротном смеру - значи у истом смеру као што се врти Плутон - пејзажи би могли бити веома различити.
„Спутњикова Планиција може бити једнако важна за климу Плутона колико је океан за климу Земље“, рекао је Бертранд. "Ако уклоните Спутник Планитиа - ако уклоните срце Плутона - нећете имати исти тираж", додао је.
Најпознатија карактеристика на Плутону је вероватно оштрица терена. Терени на оштрицу су поља небодера величине небодера, направљена од првенствено метанског леда. Пронађени су на великим висинама близу екватора. Могу ли они бити артефакти Плутона који куца азотно срце?
У свом раду, истраживачи кажу "... током периода екваторијалног накупљања леда ЦХ4 (метана), ретро ротације и убризгавања хладног ваздуха богате Н2 из Спутник Планитие могли би транспортовати и гурати гасовити ЦХ4 према западу, тако да фаворизује нагомилавање ЦХ4 леда на најзападнијим дужинама (то јест источно од Спутник Планитие) што доводи до формирања оштрог терена тамо. "
Они такође кажу да "... гребени (" ножеви ") лежишта на крвавим теренима показују доминантну Н-С оријентацију, која би делом могла да потиче и из овог осебујног режима циркулације атмосфере."
За сада се чини неизвјесно да ли би ови душични вјетрови могли узроковати клизиштави терен. Али тим намерава да испроба и сазна. "У будућности планирамо даље истражити ове идеје и истражити процесе који воде до ових уздужних асиметрија и осебујних геолошких формација, користећи дугорочне ГЦМ симулације високе резолуције."
У закључку, аутори кажу да „Наш рад потврђује да је, упркос залеђеној површини и слабој атмосфери, клима Плутона изванредно активна.“ Много активнији него што је вјероватно неко мислио.
Нев Хоризонс није могао да уђе у орбиту око Плутона. То је тешко учинити, а то никада није била његова мисија. НАСА разматра орбиту Плутона у будућности, али у међувремену, све што смо научили о леденој патуљастој планети, научили смо од једног лета. Упркос томе, научили смо се довољно заинтригирани и желети да знамо више о овом фасцинантном, тајанственом свету.
"Плутон има мистерију за све", рекао је Бертранд.
Више:
- Саопштење за штампу: ПЛУТО ЈЕДНО СРЦЕ ПРЕТИ ПРОЗОРИ
- Истраживачки рад: Плутоново откуцајно срце регулише циркулацију атмосфере 2: резултат високе резолуције и 3 вишегодишње нумеричке симулације климе
- Свемирски магазин: НАСА сада разматра мисију орбитера Плутона
