Pământul și Pluton nu au prea multe în comun. Pământul este o lume vie, vie, în timp ce Pluton este rece, îndepărtat și fără viață. Dar un lucru pe care îl au în comun este azotul. Atmosfera Pământului este de aproximativ 78% azot, iar elementul principal al lui Pluton este de asemenea azot, deși procentul exact nu este clar.
Pe Pluto, unde temperatura suprafeței este de aproximativ 42 de Kelvin (-231 Celsius) cea mai mare parte a azotului este înghețată. Un nou studiu spune că azotul înghețat al lui Pluton conduce vânturile planetei și își modelează suprafețele caracteristice.
Înainte ca nava spațială „New Horizons” a NASA să ajungă la Pluton, nu știam prea multe despre planetă sau despre caracteristicile suprafeței sale. Când a sosit nava spațială în iulie 2015, am fost cu toții surprinși să aflăm că Pluto era un loc mult mai activ decât credeam. De asemenea, atunci când am văzut prima dată Tombaugh Regio, o regiune mare, ușor colorată pe suprafața planetei.
Tombaugh Regio este oricum un loc foarte ciudat, pentru ochii umani. Are doi lobi mari care o fac să pară o inimă, iar astronomii o numesc uneori „Inima lui Pluto”. Lobul vestic se numește Sputnik Planitia și are munți înalți de 6200 de metri (Tenzing Montes, fosta Norgay Montes) formată din gheață cu apă și o vastă câmpie acoperită cu gheață cu azot.
O nouă lucrare spune că vastul zăcământ de azot din Sputnik Planitia conduce vânturile lui Pluton și modelează suprafața planetei. Lucrarea este intitulată „Inima de bătaie a lui Pluton reglează circulația atmosferică: rezultă din rezoluții de înaltă rezoluție și simulări numerice climatice multianuale” Este publicat în Journal of Geophysical Research. Autorul principal este Tanguy Bertrand, un om de știință astrofizician și planetar la Centrul de Cercetări Ames al NASA.
„Pluto are un mister pentru toată lumea.”
Tanguy Bertrand, autor principal, Centrul de cercetare Ames
Cea mai mare parte din atmosfera subțire a lui Pluto este azotul și există, de asemenea, cantități mici de dioxid de carbon și metan. O mare cantitate de azot înghețat se află în Sputnik Planitia, iar în timpul zilei, temperatura crește suficient pentru a-l sublima transformând-o în vapori. Noaptea, procesul se inversează și azotul îngheață din nou, căzând la suprafață. De fiecare dată când ciclul se repetă, acționează ca o pompă sau o „bătaie de inimă”, care pompează vânturi de azot în jurul planetei.
Că vântul curge în direcția opusă rotirii planetei și poate fi responsabil pentru caracteristicile neobișnuite ale suprafeței de pe planetă. Pe măsură ce vântul subțire, bogat în azot, suflă de-a lungul suprafeței, transportă căldură, boabe de gheață și particule de ceață pentru a crea dungi și câmpii de vânt întunecat în regiunile nordice și nord-vestice.
"Acest lucru evidențiază faptul că atmosfera și vântul lui Pluton - chiar dacă densitatea atmosferei este foarte scăzută - poate avea impact asupra suprafeței", a spus Tanguy Bertrand, un astrofizician și om de știință planetar din cadrul Ames Research Center din NASA din California și autorul principal al studiului.
Regiunea Sputnik Planitia, sau lobul stâng al inimii lui Pluto, este înălțime mai mică decât restul planetei și adăpostește cea mai mare parte a azotului. Sputnik Planitia este o gheață de 1.000 de kilometri (620 de mile) situată într-un bazin adânc de 3 kilometri (1,9 mile). Lobul drept este în mare parte terenuri înalte și ghețari cu azot.
„Înainte de New Horizons, toată lumea credea că Pluto va fi un balon - complet plat, aproape fără diversitate”, a spus Bertrand într-un comunicat de presă. „Dar este complet diferit. Are multe peisaje diferite și încercăm să înțelegem ce se întâmplă acolo. ”
A descrie atmosfera lui Pluto ca fiind subțire este o apreciere. Este de aproximativ 100.000 de ori mai subțire decât Pământul. Deci, cum face vântul într-o atmosferă care modelează subțire peisajul?
Echipa lui Bertrand a preluat date de la volanul New Horizons din Pluto și apoi a construit un model de prognoză meteo pentru a simula vânturile de azot.
Echipa a descoperit că vânturile de peste 4 km (2,5 mile) suflă spre vest, care este în direcția opusă rotirii lui Pluto. Când azotul înghețat din Tombaugh Regio se sublimează în vapori în nord, apoi devine din nou gheață în sud, această mișcare declanșează vânturile spre vest. Această situație este probabil unică în sistemul nostru solar, cu excepția posibilă a lui Triton, luna lui Neptun.
Cercetătorii au descoperit și un alt curent de vânt. Acesta este un vânt puternic, cu mișcare rapidă, aproape de suprafață. Suflă de-a lungul marginii vestice a bazinului Sputnik Planitia. Există modele de vânt similare pe Pământ, care urmează contururile peisajului.
Vântul este condus de vaporii de azot care se condensează înapoi în gheață, potrivit studiului. Stâncile cu o înălțime înaltă din Sputnik Planitia prind aerul rece din interiorul bazinului. Pe măsură ce circulă acolo, devine mai puternic.
Dacă bătăile inimii ale lui Pluton conduc aceste vânturi, acestea ar putea explica fluxurile de vânt și câmpiile întunecate la vest de Sputnik Planitia. Dacă vânturile aduc suficientă căldură pentru a încălzi suprafața, acest lucru ar putea provoca dungile și câmpiile. Sau ar putea depune particule de ceață, care pot întuneca și eroda gheața. Și dacă vântul suflă în direcția opusă - adică în aceeași direcție cu învârtirea lui Pluton - peisajele ar putea fi foarte diferite.
"Sputnik Planitia poate fi la fel de important pentru climatul Pluton, precum oceanul este pentru climatul Pământului", a spus Bertrand. „Dacă eliminați Sputnik Planitia - dacă îndepărtați inima lui Pluton - nu veți avea aceeași circulație”, a adăugat el.
Cea mai „faimoasă caracteristică” de pe Pluto este probabil terenul cu lama. Terenul lama este câmpuri de terenuri zgârie-nori, zimțate, formate din gheață în primul rând de metan. S-au găsit la altitudini mari în apropierea ecuatorului. Ar putea fi un artefact al inimii cu azot care bate Pluton?
În lucrarea lor, cercetătorii spun că „… în perioadele de acumulare ecuatorială de gheață CH4 (metan), retro-rotația și injectarea aerului bogat în N2 rece de la Sputnik Planitia ar putea transporta și împinge CH4 gazos spre vest, astfel încât să favorizeze acumularea de gheață CH4 la cele mai vestice lungimi (adică la est de Sputnik Planitia), ceea ce duce la formarea terenului Bladed. "
Ei spun, de asemenea, „... creste („ lamele ”) depozitelor Bladed Terrain prezintă o orientare N-S dominantă, care ar putea, de asemenea, să provoace în parte din acest regim de circulație atmosferică.”
Deocamdată, pare nesigur dacă aceste vânturi de azot ar putea provoca terenul palat. Dar echipa intenționează să încerce să afle. „În viitor, intenționăm să explorăm în continuare aceste idei și să investigăm procesele care duc la aceste asimetrii longitudinale și la formațiuni geologice particulare, prin utilizarea simulărilor GCM pe termen lung de înaltă rezoluție.”
În concluzia lor, autorii spun că „Lucrările noastre confirmă faptul că, în ciuda unei suprafețe înghețate și a unei atmosfere tenue, climatul lui Pluton este remarcabil de activ.” Mult mai activ decât credea cineva probabil.
New Horizons nu a putut intra pe orbită în jurul lui Pluto. Acest lucru este dificil de făcut și aceasta nu a fost niciodată misiunea sa. NASA are în vedere un orbitor Pluto în viitor, dar între timp, tot ce am învățat despre planeta pitică înghețată, am învățat de la un singur fly-by. Chiar și așa, am învățat suficient pentru a fi intrigați și pentru a dori să aflăm mai multe despre această lume fascinantă și misterioasă.
"Pluto are un mister pentru toată lumea", a spus Bertrand.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: INIMA ICY DE LA PLUTO ÎNCĂLCĂ VÂNZII
- Document de cercetare: Inima de bătaie a lui Pluton reglează circulația atmosferică 2: rezultate din rezoluții de înaltă rezoluție și 3 simulări numerice climatice multianuale
- Revista spațială: NASA are în vedere acum o misiune a lui Pluton Orbiter
