I juli 2015, Nya horisonter uppdraget gjorde historia när det genomförde den första flyby i Plutos historia. Under genomförandet av sin flyby samlade sonden volymer av data om Plutos yta, sammansättning, atmosfär och månsystem. Det gav också hisnande bilder av Plutos ”hjärta”, dess frysta slättar, bergskedjor och det är mystiska ”bladd terräng”.
Dessa konstiga drag visade människor för första gången hur radikalt olika ytan på Pluto är från jorden och de andra planeterna i det inre solsystemet. Men konstigt visade de också hur denna avlägsna värld också liknar jorden. Till exempel, i en ny studie, ett team av forskare som arbetar med bilderna från Nya horisonter uppdraget märkte "sanddyner" på ytan av Pluto som liknar sanddyner här på jorden.
Studien, med titeln "Dunes on Pluto", publicerades nyligen i tidskriften Vetenskap. Studien leddes av Matthew Telfer, lektor i fysisk geografi från University of Plymouth, med betydande bidrag tillhandahållna av Eric J. R. Parteli respektive Jani Radebaugh - geovetenskapsmän från University of Cologne, respektive Brigham Young University.
De förenades av medlemmar från Carl Sagan Center vid SETI Institute, NASAs Ames Research Center, Lowell Observatory, Southwest Research Institute (SwRI), National Optical Astronomy Observatory, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) och flera universitet.
På jorden bildas sanddyner av vindblåst sand som skapar upprepade åsar i öknen eller längs stränderna. Liknande mönster har observerats längs flodbäddar och alluviala slätter, där vatten avsätter sediment över tid. I alla fall är sandliknande formationer resultatet av fasta partiklar som transporteras av ett rörligt medium (dvs. luft eller vatten). Bortom jorden har sådana mönster observerats på Mars, Titan och även på Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Men när du konsulterar bilder från Nya horisonter sonden, Telfer och hans kollegor noterade liknande formationer i Sputnik Planitia-regionen på Pluto. Denna region, som utgör den västra loben i den hjärtformade Tombaugh Regio, är i huvudsak ett massivt istäckt bassäng. Redan har forskare noterat att ytan verkar bestå av oregelbundna polygoner gränsade av dalar, vilket tycks vara indikationer på konvektionsceller.
Som Dr. Telfer berättade för Space Magazine via e-post:
”Vi såg först att några funktioner såg ut som klittliknande under de första dagarna, men när tiden gick och nya bilder kom in så verkade de flesta av dessa mindre och mindre övertygande. Men ett område blev mer och mer övertygande med varje pass. Det här är vad vi rapporterar om. ”
En annan intressant egenskap är de mörka bäckarna som är några kilometer långa och alla är inriktade i samma riktning. Men lika intressanta var de funktioner som Telfer och hans team märkte, som såg ut som sanddyner som rann vinkelrätt mot vindstrimmorna. Detta indikerade att det var tvärgående sanddyner, de slag som staplas på grund av långvarig vindaktivitet i öknen.
För att bestämma om detta var en trolig hypotes konstruerade forskarna modeller som tog hänsyn till vilken typ av partiklar som skulle utgöra dessa sanddyner. De drog slutsatsen att antingen metan eller kväveis skulle kunna bilda sandstorlekar som kunde transporteras med typiska vindar. De modellerade sedan fysiken i Plutos vindar, som skulle vara starkast när de kommer nedför sluttningarna av bergen som gränsar till Sputnik Planum.
De bestämde emellertid också att Plutos vindar inte skulle vara tillräckligt starka för att pressa partiklarna på egen hand. Det är här som sublimering spelade en nyckelroll, där ytisen går från en fast fas direkt till en gas när den värms av solljus. Denna sublimering skulle ge den kraft uppåt som krävs för att lyfta partiklarna, vid vilken tidpunkt de skulle fångas av Plutos vindar och blåsa runt.
Som Dr. Telfer förklarade, gjordes denna slutsats möjlig tack vare det enorma stödet hans team fick, varav mycket kom från temateamet New Horizons Geology, Geophysics and Imaging Science:
”När vi gjort den rumsliga analysen som gjorde oss verkligen säkra på att dessa funktioner var vettiga som sanddyner, hade vi den stora möjligheten att ansluta till Eric Parteli på Köln; han visade oss genom sin modellering att sanddynerna skulle bildas, så länge kornen blir luftburna i första hand. NASA New Horizons-teamet hjälpte verkligen här, eftersom de påpekade att blandade kväve / metan-is företrädesvis skulle slänga metan-iskorn uppåt när isen sublimerade. ”
Förutom att visa att Pluto, ett av de mest avlägsna föremålen i solsystemet, har några saker gemensamt med Jorden, har denna studie också visat hur aktiv Plutos yta är. "Det visar oss att Plutos yta inte bara påverkar dess atmosfär, samtalen är också sant," sade Dr. Telfer. ”Vi har en riktigt dynamisk världsyta, så långt ute i solsystemet.
Dessutom kommer förståelse av hur sanddyner kan bildas under Plutos förhållanden hjälpa forskare att tolka liknande funktioner som finns på andra håll i solsystemet. Till exempel planerar NASA att skicka ett uppdrag till Titan under det kommande decenniet för att studera dess många intressanta ytfunktioner, som inkluderar dess sandformationer. Och många fler uppdrag skickas för att utforska Red Planet innan ett besättningsuppdrag äger rum på 2030-talet.
Att veta hur sådana formationer skapades är nyckeln till att förstå planetens dynamik, vilket hjälper till att svara på några av de djupare frågorna om vad som sker på ytan.
