Розкриття таємниці динаміки азотного льоду на Плутоні

Вчені розкрили новий цікавий факт про те, як формувався ландшафт карликової планети Плутон.

Про це розповідають в Університеті Ексетера

Команда міжнародних дослідників, у тому числі доктор Адрієн Морісон зі вказаного вишу, показала, як утворилися величезні льодові форми в одному з найбільших кратерів планети, Рівнині Супутника (Sputnik Planitia).

Ймовірно найбільш разюча особливість на поверхні Плутона, Рівнина Супутника — це ударний кратер, що складається з яскравої рівнини, трохи більшої за Францію, заповненої азотним льодом.

У новому дослідженні науковці використали складні методи моделювання, щоб показати, що ці форми льоду, багатокутні на вигляд, були утворені у результаті сублімації льоду — явищі, коли твердий лід може перетворюватися на газ, минаючи рідкий стан.

Дослідницька група показує, що ця сублімація азотного льоду призводить до конвекції в шарі льоду Рівнини Супутника шляхом охолодження його поверхні.

Дослідження було опубліковано у провідному журналі "Nature" 15 грудня 2021 року.

Доктор Морісон, науковий співробітник кафедри фізики та астрономії Ексетера, сказав: «Коли космічний зонд Нові Горизонти здійснив єдиний на сьогодні обліт Плутона у 2015 році, зібраних даних було достатньо, щоб кардинально змінити наше розуміння про цей віддалений світ.»

«Зокрема, він показав, що Плутон все ще геологічно активний, попри те, що перебуває далеко від Сонця та має обмежені внутрішні джерела енергії. Це стосується і Рівнини Супутника, де умови на поверхні дозволяють газоподібному азоту в його атмосфері співіснувати з твердим азотом.»

«Ми знаємо, що поверхня льоду демонструє чудові полігональні риси, утворені тепловою конвекцією в азотному льоду, яка постійно організовує та оновлює поверхню льоду. Однак залишалися питання щодо того, як цей процес може відбуватися».

У новому вченні дослідницька група провела серію чисельних симуляцій, які показали, що охолодження від сублімації здатне посилювати конвекцію таким чином, який узгоджується з численними даними, що були отримані від Нових Горизонтів, включаючи розмір полігонів, амплітуду топографії та швидкості поверхні.

Це також узгоджується з часовою шкалою, в якій кліматичні моделі передбачають сублімацію Рівнини Супутника, починаючи приблизно 1-2 мільйони років тому. Показано, що динаміка цього шару азотного льоду перегукується з динамікою, знайденою в океанах Землі, яка визначається кліматом.

Така кліматична динаміка твердого шару може також відбуватися на поверхні інших планетних тіл, таких як Тритон (один із супутників Нептуна) або Еріда та Макемаке (з поясу Койпера).

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Плутон