Heinäkuussa 2015 Uusia näköaloja -operaatio teki historiaa, kun se suoritti ensimmäisen lentosuunnitelman Pluton historiassa. Koetin keräsi lentomääränsä aikana määrää tietoa Pluton pinnasta, koostumuksesta, ilmakehästä ja kuujärjestelmästä. Se antoi myös henkeäsalpaavia kuvia Pluton "sydämestä", sen jäätyneistä tasangoista, vuoristoketjuista ja salaperäisestä "terävästä maastosta".
Nämä omituiset piirteet osoittivat ihmisille ensimmäistä kertaa, kuinka radikaalisti Pluton pinta on maasta ja sisäisen aurinkokunnan muista planeetoista. Mutta omituisella tavalla he esittelivät myös, kuinka tämä kaukainen maailma on myös melko samanlainen kuin Maa. Esimerkiksi uudessa tutkimuksessa tutkijaryhmä, joka työskentelee Uusia näköaloja operaatio huomasi Pluuton pinnalla ”dyynit”, jotka muistuttavat hiekkadyynejä täällä maan päällä.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Dunes on Pluto”, julkaistiin äskettäin lehdessä tiede. Tutkimusta johti Plymouthin yliopiston fysikaalisen maantieteen lehtori Matthew Telfer. Kölnin yliopiston geotieteilijät Eric J. R. Parteli ja Jani Radebaugh antoivat merkittävät panokset ja vastaavasti Brigham Youngin yliopisto.
Heihin liittyi jäseniä SETI-instituutin Carl Sagan-keskuksesta, NASA: n Ames-tutkimuskeskuksesta, Lowellin observatoriosta, Lounais-tutkimusinstituutista (SwRI), Kansallisesta optisen tähtitieteen observatoriosta, Massachusetts Institute of Technologystä (MIT), Johns Hopkinsista. Yliopiston sovelletun fysiikan laboratorio (JHUAPL) ja useat yliopistot.
Maapallolla dyynit muodostuvat tuulen puhaltamasta hiekasta, joka luo toistuvia harjuja autiomaassa tai rannoilla. Samanlaisia kuvioita on havaittu joenpohjoilla ja aluuaalisilla tasangoilla, joissa vesi kerrää sedimenttiä ajan myötä. Kaikissa tapauksissa dyynimäiset muodostelmat ovat seurausta kiinteistä hiukkasista, joita kuljetetaan liikkuvalla väliaineella (ts. Ilma tai vesi). Maan ulkopuolella sellaisia kuvioita on havaittu Marsilla, Titanilla ja jopa komeetalla 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Kun kuitenkin tarkastellaan kuvia Uusia näköaloja koetin, Telfer ja hänen kollegansa havaitsivat samanlaisia muodostelmia Sputnik Planitian alueella Plutossa. Tämä alue, joka muodostaa sydämenmuotoisen Tombaugh Region länsipuolen, on pohjimmiltaan massiivinen jääpeiteinen allas. Tutkijat ovat jo huomauttaneet, että pinta näyttää muodostuvan epäsäännöllisistä monikulmioista, joita reunusten reunukset rajoittavat, mikä näyttää olevan merkkejä konvektiosoluista.
Kuten tohtori Telfer kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Näimme ensin joitain piirteitä, jotka näyttivät tyyppiseltä dyynimaisilta muutaman ensimmäisen päivän aikana, mutta ajan myötä ja uusien kuvien tullessa näistä useimmat näyttivät vähemmän vakuuttavilta. Mutta yhdestä alueesta tuli yhä vakuuttavampi jokaisella kulkulla. Tätä me ilmoitamme. "
Toinen mielenkiintoinen ominaisuus on muutaman kilometrin pituiset tummat purot, jotka ovat kaikki samaan suuntaan. Mutta yhtä mielenkiintoisia olivat piirteet, jotka Telfer ja hänen tiiminsä huomasivat ja jotka näyttivät dyyniltä, jotka kulkivat kohtisuorassa tuulen raitoja vastaan. Tämä osoitti, että ne olivat poikittais dyynit, sellaisia, jotka kasaantuvat autiomaassa pitkittyneen tuulen aktiivisuuden takia.
Selvittääkseen, oliko tämä todennäköinen hypoteesi, tutkijat rakensivat malleja, joissa otettiin huomioon millaiset hiukkaset muodostavat nämä dyynit. He päättelivät, että joko metaani tai typpijää pystyisivät muodostamaan hiekkakokoisia jyviä, joita tyypillinen tuuli voisi kuljettaa. Sitten he mallinnutvat Pluton tuulien fysiikan, joka olisi voimakkainta tuleessa Sputnik Planumin ympäröivien vuorten rinteille.
He kuitenkin myös päättivät, että Pluton tuulet eivät olisi riittävän voimakkaita työntämään hiukkasia yksinään. Sublimaatiolla oli tässä keskeinen rooli, kun pintajää siirtyy kiinteästä faasista suoraan kaasuun auringonvalon lämmittäessä. Tämä sublimointi tarjoaisi tarvittavan ylöspäin suuntautuvan voiman hiukkasten nostamiseksi, jolloin Pluton tuulet tarttisivat ne ja puhalsivat ympärilleen.
Kuten tohtori Telfer selitti, tämä johtopäätös tehtiin mahdolliseksi hänen tiiminsä saaman valtavan tuen ansiosta, josta suuri osa tuli New Horizonsin geologian, geofysiikan ja kuvantamisen tiedeteemaryhmästä:
”Kun olimme tehneet alueellisen analyysin, joka teki meistä todella varmoja siitä, että nämä ominaisuudet ovat järkeviä dyynit, meillä oli loistava tilaisuus yhdistyä Eric Partelin kanssa Kölnissä; hän näytti meille mallinnuksellaan, että dyynien tulisi muodostua, kunhan jyvät tulevat ensisijaisesti ilmaan. NASA New Horizons -tiimi todella auttoi täällä, koska he huomauttivat, että sekoitetut typpi / metaanijäät paisuttaisivat mieluummin metaanijääjyviä ylöspäin, kun jäiset sublimoituvat. ”
Sen lisäksi, että osoitettiin, että Plutolla, jolla on yksi aurinkokunnan kaukaisimmista esineistä, on joitain yhteisiä asioita maan kanssa, tämä tutkimus on osoittanut myös, kuinka aktiivinen Pluton pinta on. "Se osoittaa meille, että Pluton pinta ei vain vaikuta ilmakehään, vaan myös päinvastoin", totesi tri Telfer. ”Meillä on todella dynaaminen maailman pinta, toistaiseksi aurinkokunnassa.
Lisäksi ymmärtäminen, kuinka dyynit voivat muodostua Pluton olosuhteissa, auttavat tutkijoita tulkitsemaan samanlaisia ominaisuuksia, joita muualla aurinkokunnassa löytyy. Esimerkiksi NASA suunnittelee lähettävänsä matkan Titaniin seuraavan vuosikymmenen aikana tutkiakseen sen monia mielenkiintoisia pintaominaisuuksia, mukaan lukien dyynimuodostumat. Ja paljon muita operaatioita lähetetään tutkimaan Punaista planeettaa ennen miehitettyä operaatiota 2030-luvulla.
Tällaisten muodostelmien luomisen tunteminen on avainta planeetan dynamiikan ymmärtämiseen, mikä auttaa vastaamaan joihinkin syvempiin kysymyksiin pinnalla tapahtuvasta.
