När den gjorde sin historiska förbiflygning av Pluto i juli 2015 , den Nya horisonter rymdfarkoster gav forskare och allmänheten den första tydliga bilden av hur denna avlägsna dvärgplanet ser ut. Förutom att ge hisnande bilder av Plutos 'hjärta' , dess frusna slätter , och bergskedjor , en av de mer intressanta egenskaperna som den upptäckte var Plutos mystiska 'bladiga terräng'.
Enligt uppgifter som erhållits avNya horisonter, dessa funktioner är nästan helt gjorda av metanis och liknar gigantiska blad. Vid tidpunkten för upptäckten förblev vad som orsakade dessa funktioner okänt. Men enligt ny forskning av medlemmar iNya horisonterteam, är det möjligt att dessa egenskaper är resultatet av en specifik typ av erosion som är relaterad till Plutos komplexa klimat och geologiska historia.
Ända sedanNya horisontersonden gav en detaljerad titt på Plutos geologiska egenskaper, förekomsten av dessa taggiga åsar har varit en källa till mystik. De är belägna på de högsta höjderna på Plutos yta nära dess ekvator och kan nå flera hundra fot på höjden. I det avseendet liknar de penitentes, en typ av struktur som finns i snöfält på hög höjd längs jordens ekvator.
Penitentes, på södra änden av Chajnantor-slätten i Chile. Kredit: Wikimedia Commons/ESO
Dessa strukturer bildas genom sublimering, där atmosfärisk vattenånga fryser för att bilda stående, bladliknande isstrukturer. Processen är baserad på sublimering, där snabba temperaturförändringar gör att vatten övergår från en ånga till en fast substans (och tillbaka igen) utan att övergå till ett flytande tillstånd däremellan. Med detta i åtanke övervägde forskargruppen olika mekanismer för bildandet av dessa åsar på Pluto.
Vad de fastställde var att Plutos bladförsedda terräng var resultatet av att atmosfärisk metan fryser på extrema höjder på Pluto, vilket sedan ledde till isstrukturer som liknade de som hittades på jorden. Teamet leddes av Jeffrey Moore, en forskare vid NASA:s Ames Research Center som också var enNew Horizons'lagmedlem. Som han förklarade i en NASA pressmeddelande :
'När vi insåg att terräng med blad består av höga avlagringar av metanis, frågade vi oss själva varför den bildar alla dessa åsar, i motsats till att bara vara stora isklumpar på marken. Det visar sig att Pluto genomgår klimatvariationer och ibland, när Pluto är lite varmare, börjar metanisen i princip 'dunsta' bort.'
Men till skillnad från på jorden är erosionen av dessa egenskaper relaterade till förändringar som äger rum under loppet av eoner. Detta borde inte komma som någon överraskning eftersom Plutos omloppstid är 248 år (eller 90 560 jorddagar), vilket betyder att det tar så lång tid att slutföra en enda omloppsbana runt solen. Dessutom innebär den excentriska naturen i dess omloppsbana att dess avstånd från solen varierar avsevärt, från 29.658 AU vid perihelium till 49.305 AU vid aphelium.
Kartor baserade på New Horizons data om topografin (överst) och sammansättningen (botten) av Plutos yta. Båda indikerar den del av Pluto där den bladförsedda terrängen observerades. Krediter: NASA/JHUAPL/SwRI/LPI
När planeten är längst bort från solen fryser metan ur atmosfären på höga höjder. Och när den närmar sig solen smälter dessa isdrag och förvandlas direkt till atmosfärisk ånga igen. Som ett resultat av denna upptäckt vet vi nu att Plutos yta och luft uppenbarligen är mycket mer dynamiska än man tidigare trott. Ungefär på samma sätt som jorden har ett vattenkretslopp kan Pluto ha ett metankretslopp.
Denna upptäckt kan också tillåta forskare att kartlägga platser för Pluto som inte fotograferades i hög detalj. NärNya horisonteruppdraget genomförde sin förbiflygning, den tog högupplösta bilder av endast en sida av Pluto – betecknad som 'mötets halvklot'. Den kunde dock bara observera den andra sidan med lägre upplösning, vilket hindrade den från att kartläggas i detalj.
Men baserat på denna nya studie har NASA-forskare och deras medarbetare kunnat dra slutsatsen att dessa vassa åsar kan vara en utbredd funktion på Plutos 'borre sida'. Studien är också betydelsefull eftersom den främjar vår förståelse av Plutos globala geografi och topografi, både förr och nu. Detta beror på det faktum att det visade en koppling mellan atmosfärisk metan och funktioner på hög höjd. Som sådan kan forskare nu sluta sig till höjder på Pluto genom att leta efter koncentrationer av metan i dess atmosfär.
För inte så länge sedan ansågs Pluto vara en av de minst förstådda kropparna i vårt solsystem, tack vare dess enorma avstånd från solen. Men tack vare pågående studier som möjliggjorts av data som samlats in avNya horisontermission, forskare blir allt mer bekanta med hur dess yta ser ut, för att inte tala om de typer av geologiska och klimatologiska krafter som har format den över tiden.
Och se till att njuta av den här videon som beskriver upptäckten av Plutos bladförsedda terräng, med tillstånd av NASA:s Ames Research Center:
Vidare läsning: NASA
