Žemė ir Plutonas neturi daug bendro. Žemė yra gyvas, gyvas pasaulis, o Plutonas yra šaltas, tolimas ir negyvas. Tačiau vienas bendras dalykas yra azotas. Žemės atmosferoje yra apie 78% azoto, o pagrindinė Plutono atmosferos sudedamoji dalis taip pat yra azotas, nors tikslus procentas nėra aiškus.
Plutone, kur paviršiaus temperatūra yra apie 42 Kelvinus (-231 Celsijaus), didžioji dalis azoto yra užšaldyta. Naujas tyrimas sako, kad užšalęs Plutono azotas varo planetos vėjus ir formuoja jo bruožus.
Prieš NASA erdvėlaivio „New Horizons“ atvykimą į Plutoną, mes mažai žinojome apie planetą ar jos paviršiaus ypatybes. Kai erdvėlaivis atvyko 2015 m. Liepos mėn., Mes visi nustebę pamatėme, kad Plutonas buvo daug aktyvesnė vieta, nei manėme. Taip pat, kai pirmą kartą pamatėme Tombaugh Regio - didelį, šviesiai spalvotą regioną planetos paviršiuje.
Bet kokiu atveju žmogaus akims „Tombaugh Regio“ yra labai keista vieta. Jis turi dvi dideles skilteles, leidžiančias atrodyti kaip širdis, o astronomai kartais ją vadina „Plutono širdimi“. Vakarinė skilties dalis vadinama „Sputnik Planitia“, joje yra 6200 metrų (20000 pėdų) aukščio kalnai (Tenzing Montes, anksčiau Norgay Montes), sudaryti iš vandens ledo, ir didžiulė lyguma, padengta azoto ledu.
Naujame dokumente teigiama, kad didžiulės azoto nuosėdos „Sputnik Planitia“ varo Plutono vėjus ir formuoja planetos paviršių. Straipsnis pavadintas „Plutono plakančia širdimi reguliuojama atmosferos cirkuliacija: didelės skiriamosios gebos ir daugiamečių skaitinių klimato modeliavimo rezultatai“. Jis paskelbtas žurnale „Geophysical Research“. Pagrindinis autorius yra Tanguy Bertrand, astrofizikas ir planetų mokslininkas iš NASA Ames tyrimų centro.
„Plutonas turi paslaptį visiems“.
Tanguy Bertrand, vadovaujanti autorė, „Ames“ tyrimų centras
Didžioji dalis plonos Plutono atmosferos yra azotas, taip pat yra nedidelis anglies dioksido ir metano kiekis. „Sputnik Planitia“ telpa gausus šaldyto azoto kiekis, o dienos metu temperatūra pakyla tiek, kad jį sublimuoti, paversti garais. Naktį procesas pasikeičia, o azotas vėl užšąla, krisdamas į paviršių. Kaskart, kai ciklas kartojasi, jis veikia kaip siurblys arba „širdies plakimas“, pumpuojantis azoto vėjus aplink planetą.
Tas vėjas teka priešinga planetos sukimosi kryptimi ir gali būti atsakingas už neįprastas paviršiaus ypatybes planetoje. Pučiant plonam, daug azoto turinčiam vėjui, jis perneša šilumą, ledo grūdelius ir miglos daleles, sukurdamas tamsius vėjo ruožus ir lygumas visame šiaurės ir šiaurės vakarų regionuose.
„Tai pabrėžia faktą, kad Plutono atmosfera ir vėjai, net jei atmosferos tankis yra labai mažas, gali paveikti paviršių“, - teigė NASA Ameso tyrimų centro Kalifornijoje astrofizikas ir planetų mokslininkas Tanguy Bertrand'as ir pagrindinis tyrimo autorius.
„Sputnik Planitia“ regionas arba kairysis Plutono širdies skilties aukštis yra žemesnis nei likusios planetos, ir jame yra daugiausia azoto. „Sputnik Planitia“ yra 1 000 kilometrų (620 mylių) ledo danga, esanti 3 km (1,9 mylios) gylyje. Dešiniosios skilties dažniausiai yra aukštumos ir azoto ledynai.
„Prieš„ Naujuosius horizontus “visi manė, kad Plutonas taps tinkliniu kamuoliu - visiškai plokščias, beveik jokios įvairovės“, - pranešime spaudai teigė Bertrandas. „Bet ji yra visiškai kitokia. Čia yra daugybė skirtingų kraštovaizdžių ir mes bandome suprasti, kas ten vyksta. “
Apibūdinti Plutono atmosferą yra per maža. Jis yra maždaug 100 000 kartų plonesnis už Žemę. Taigi, kaip vėjas atmosferoje, kuri plona, formuoja kraštovaizdį?
Bertrando komanda paėmė duomenis iš Plutono „New Horizons“ lėktuvo ir tada sukūrė orų prognozės modelį, kad imituotų azoto vėjus.
Komanda nustatė, kad daugiau nei 4 km (2,5 mylios) vėjai pučia į vakarus, tai yra priešinga Plutono nugaros kryptimi. Kai „Tombaugh Regio“ šaldytas azotas sublimavo į garus šiaurėje, o paskui vėl tampa ledu pietuose, tas judėjimas sukelia vakarų vėjus. Ši padėtis greičiausiai yra unikali mūsų Saulės sistemoje, išskyrus Tritoną, Neptūno mėnulį.
Tyrėjai rado ir kitą vėjo srovę. Tai stiprus, greitai judantis vėjas, arti paviršiaus. Jis pučia išilgai Sputnik Planitia baseino vakarinio krašto. Žemėje yra panašūs vėjo modeliai, kurie seka kraštovaizdžio kontūrus.
Remiantis tyrimu, vėją skatina azoto garai, kondensuoti atgal į ledą. Aukštos aukščio „Sputnik Planitia“ uolos gaudė šaltą orą baseino viduje. Ten cirkuliuodamas jis tampa stipresnis.
Jei šiuos vėjus liks Plutono azoto širdies plakimas, jie gali paaiškinti vėjo ruožus ir tamsias lygumas į vakarus nuo Sputnik Planitia. Jei vėjai atneš pakankamai šilumos, kad sušiltų paviršius, tai gali sukelti dryželius ir lygumas. Arba jame gali būti miglos dalelių, kurios gali patamsėti ir ardyti ledą. Ir jei vėjas pūtė priešinga kryptimi - tai reiškia ta pačia kryptimi kaip ir Plutono nugara -, peizažai gali būti labai skirtingi.
„Sputnik Planitia“ gali būti tokia pat svarbi Plutono klimatui kaip ir vandenynas Žemės klimatui “, - sakė Bertrand'as. „Jei pašalinsite„ Sputnik Planitia “- jei pašalinsite Plutono širdį -, jūs neturėsite tokios pačios apyvartos“, - pridūrė jis.
Labiausiai „garsiausias Plutono bruožas“ yra greičiausiai aštrus plotas. Peleninė reljefas yra dangoraižių dydžio, nelygių žemės formų laukai, daugiausia sudaryti iš metano ledo. Jie randami dideliame aukštyje netoli pusiaujo. Ar tai gali būti Plutono plakančios azoto širdį artefaktas?
Savo darbe tyrėjai sako: „... jei pusiaujo metu susikaupia CH4 (metano) ledas, grįžtamasis sukimasis ir šalto N2 turinčio oro įpurškimas iš„ Sputnik Planitia “gali transportuoti ir stumti dujinį CH4 į vakarus, kad jis būtų palankus CH4 ledo kaupimasis į vakarus esančiose ilgumos (tai yra į rytus nuo Sputnik Planitia), dėl kurio ten susidaro Bladed Terrain “.
Jie taip pat sako: „... Ašmenos reljefo nuosėdų briaunos („ ašmenys “) rodo vyraujančią N-S orientaciją, kuri taip pat galėtų kilti iš šio savito atmosferos cirkuliacijos režimo“.
Šiuo metu atrodo neaišku, ar šie azoto vėjai gali sukelti plikytą reljefą. Tačiau komanda ketina pabandyti sužinoti. „Ateityje planuojame toliau tirti šias idėjas ir tirti procesus, sąlygojančius tokią išilginę asimetriją ir savitą geologinį formavimąsi, naudodami aukštos skiriamosios gebos ilgalaikį GCM modeliavimą“.
Savo išvadoje autoriai sako: „Mūsų darbas patvirtina, kad nepaisant užšalusio paviršiaus ir nestiprių atmosferų, Plutono klimatas yra nepaprastai aktyvus“. Daug aktyvesni, nei kas nors turbūt pamanė.
„New Horizons“ negalėjo patekti į orbitą aplink Plutoną. Tai sunku padaryti, ir tai niekada nebuvo jos misija. NASA ateityje svarsto Plutono orbitą, tačiau kol kas viską, ką sužinojome apie ledinę nykštukinę planetą, sužinojome iš vieno skraidymo. Nepaisant to, mes išmokome pakankamai būti suintriguoti ir norėti daugiau sužinoti apie šį patrauklų, paslaptingą pasaulį.
„Plutonas visiems turi kažkokią paslaptį“, - sakė Bertrandas.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: „PLUTO ICY“ ŠIRDIS VĖDĄ PADENGIA
- Tyrimo dokumentas: Plutono plakanti širdis reguliuoja atmosferos 2 cirkuliaciją: didelės skiriamosios gebos ir 3 daugiametės klimato modeliavimo rezultatai
- Žurnalas „Kosmosas“: NASA dabar svarsto Plutono orbitos misiją
