I juli 2015 , den Nya horisonter mission skrev historia när det genomförde den första förbiflygningen i historien om Pluto. Under sin förbiflygning samlade sonden in mängder av data om Plutos yta, sammansättning, atmosfär och månsystem. Det gav också hisnande bilder av Plutos 'hjärta' , dess frusna slätter , bergskedjor , och det är mystiskt' bladad terräng '.
Dessa märkliga egenskaper visade för första gången hur radikalt annorlunda Plutos yta är från jorden och de andra planeterna i det inre solsystemet. Men konstigt nog visade de också upp hur denna avlägsna värld också är ganska lik jorden. Till exempel i en ny studie , ett team av forskare som arbetar med bilderna frånNya horisonteruppdraget upptäckte 'dyner' på Plutos yta som liknar sanddyner här på jorden.
Studien, med titeln ' Sanddyner på Pluto ', publicerades nyligen i tidskriftenVetenskap. Studien leddes av Matthew Telfer, en lektor i fysisk geografi från University of Plymouth, med betydande bidrag från Eric J. R. Parteli och Jani Radebaugh – geovetare från University of Cologne respektive Brigham Young University.
De fina fläckarna på Sputnik Planum har identifierats som tvärgående sanddyner på grund av hur de löper vinkelrätt mot de mörka 'vindstråken'. Kredit: NASA/JPL/New Horizons
De fick sällskap av medlemmar från Carl Sagan Center vid SETI Institute , NASA:s Ames Research Center, den Lowell Observatory , den Southwest Research Institute (SwRI), den National Optical Astronomy Observatory , den Massachusetts Institute of Technology (MIT), den 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 stränder. Liknande mönster har observerats längs flodbäddar och alluviala slätter, där vatten avsätter sediment över tiden. I alla fall är dynliknande formationer resultatet av att fasta partiklar transporteras av ett rörligt medium (dvs luft eller vatten). Bortom jorden har sådana mönster observerats på Mars, Titan och till och med på kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Men när man konsulterar bilder frånNya horisonterTelfer och hans kollegor noterade liknande formationer i Sputnik Planitia-regionen på Pluto. Denna region, som utgör den västra loben av den hjärtformade Tombaugh Regio, är i huvudsak en massiv istäckt bassäng. Redan har forskare noterat att ytan verkar bestå av oregelbundna polygoner kantade av dalar, vilket verkar vara indikationer på konvektionsceller.
Som Dr. Telfer sa till Universe Today via e-post:
'Vi såg först att vissa funktioner såg ut som sanddyner under de första dagarna, men allt eftersom tiden gick och nya bilder kom in, verkade de flesta av dessa mindre och mindre övertygande. Men ett område blev mer och mer övertygande för varje pass. Det här är vad vi rapporterar om.'
En annan intressant egenskap är de mörka bäckarna som är några kilometer långa och alla ligger i samma riktning. Men lika intressanta var funktionerna som Telfer och hans team märkte, som såg ut som sanddyner som löpte vinkelrätt mot vindränderna. Detta tydde på att de var tvärgående sanddyner, sådana som hopar sig på grund av långvarig vindaktivitet i öknen.
New Horizon-bilder som visar mönstren på Plutos yta som antogs vara sanddyner. Kredit: NASA/JPL/University of Arizona
För att avgöra om detta var en rimlig 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 sandstora korn som kunde transporteras av typiska vindar. De modellerade sedan fysiken för Plutos vindar, som skulle vara starkast när de kom nerför sluttningarna av bergen som gränsar till Sputnik Planum.
Men de fastställde också att Plutos vindar inte skulle vara starka nog att driva runt partiklarna på egen hand. Det är här sublimering spelade en nyckelroll, där ytis går från en fast fas direkt till en gas när den värms upp av solljus. Denna sublimering skulle ge den uppåtriktade kraften som krävs för att lyfta partiklarna, vid vilken punkt de skulle fångas upp av Plutos vindar och blåsas runt.
Som Dr. Telfer förklarade gjordes denna slutsats möjlig tack vare det enorma stöd som hans team fick, varav mycket kom från New Horizons Geology, Geophysics and Imaging Science Theme Team:
'När vi hade gjort den rumsliga analysen som gjorde oss riktigt säkra på att dessa funktioner var vettiga som sanddyner, hade vi den fantastiska möjligheten att träffa Eric Parteli i Köln; han visade oss genom sin modellering att sanddynerna skulle bildas, så länge kornen blir luftburna i första hand. NASAs New Horizons-team hjälpte verkligen till här, eftersom de påpekade att blandade kväve/metan-isar helst skulle kasta metan-iskorn uppåt när isarna sublimerades.'
Jämförelse av dynegenskaper på Pluto med dem på jorden och Mars. Kredit: NASA/JPL/University of Arizona
Förutom att visa att Pluto, ett av de mest avlägsna objekten i solsystemet, har några saker gemensamt med jorden, har denna studie också visat hur aktiv Plutos yta är. 'Det visar oss att inte bara Plutos yta påverkar dess atmosfär, det omvända är också sant', säger Dr. Telfer. 'Vi har en riktigt dynamisk världsyta, så långt ut i solsystemet.
Utöver det kommer att förstå hur sanddyner kan bildas under Plutos förhållanden hjälpa forskare att tolka liknande egenskaper som finns på andra håll i solsystemet. Till exempel planerar NASA att skicka en uppdrag till Titan under det kommande decenniet för att studera dess många intressanta ytegenskaper, som inkluderar dess dynformationer. Och många fler uppdrag skickas för att utforska den röda planeten innan ett besättningsuppdrag äger rum på 2030-talet.
Att veta hur sådana formationer skapades är nyckeln till att förstå planetens dynamik, vilket kommer att hjälpa till att svara på några av de djupare frågorna om vad som sker på ytan.
Vidare läsning: ArsTechnica , Vetenskap
