Отзыв о рекламе У Плутона появилось «сердце» после столкновения с планетарным телом
Автор: Эшли Стрикленд, CNN, 5-минутное чтение Обновлено в 17:53 по восточноевропейскому времени, пятница, 19 апреля 2024 г. Ссылка скопирована!
Астрономия Посмотреть все темы
Подпишитесь на научный информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом.
Огромная особенность в форме сердца на поверхности Плутона заинтриговала астрономов с тех пор, как космический корабль НАСА «Новые горизонты» запечатлел ее на изображении в 2015 году. Теперь исследователи полагают, что они разгадали загадку того, как появилось своеобразное сердце, и оно может открыть новые подсказки о происхождении карликовой планеты.
Эта особенность названа «Регио Томбо» в честь астронома Клайда Томбо, открывшего Плутон в 1930 году. Но сердце не является одним элементом, говорят ученые. И на протяжении десятилетий подробности о высоте, геологическом составе и особой форме региона Томбо, а также о его хорошо отражающей поверхности, которая имеет более яркий белый цвет, чем остальная часть Плутона, не поддавались объяснению.
Глубокий бассейн под названием Sputnik Planitia, который составляет «левую долю» сердца, является домом для большей части азотного льда Плутона.
Бассейн занимает территорию размером 745 на 1242 мили (1200 на 2000 километров), что эквивалентно примерно четверти территории Соединенных Штатов, но он также на 1,9–2,5 мили (3–4 километра) ниже по высоте, чем большинство поверхность планеты. Между тем, правая часть сердца также имеет слой азотистого льда, но он гораздо тоньше.
Благодаря новому исследованию на Sputnik Planitia международная группа ученых установила, что сердце было создано в результате катастрофического события. После анализа с использованием численного моделирования исследователи пришли к выводу, что планетарное тело диаметром около 435 миль (700 километров), или примерно в два раза больше Швейцарии с востока на запад, вероятно, столкнулось с Плутоном в начале истории карликовой планеты.
Результаты являются частью исследования Плутона и его внутренней структуры, опубликованного в понедельник в журнале Nature Astronomy.
Воссоздание древнего «пятна» на Плутоне
Ранее команда изучала необычные особенности Солнечной системы, например, на обратной стороне Луны, которые, вероятно, были созданы в результате столкновений в ранние хаотические дни формирования системы.
Исследователи создали численное моделирование с использованием программного обеспечения для гидродинамики сглаженных частиц, которое считается основой для широкого спектра исследований столкновений планет, для моделирования различных сценариев потенциальных столкновений, скоростей, углов и состава теоретического столкновения планетарного тела с Плутоном.
Результаты показали, что планетарное тело, скорее всего, врезалось в Плутон под наклонным углом, а не в лоб.
«Ядро Плутона настолько холодное, что (каменистое тело, столкнувшееся с карликовой планетой) осталось очень твердым и не расплавилось, несмотря на тепло удара, а благодаря углу удара и низкой скорости ядро ударника не расплавилось. не погрузился в ядро Плутона, а остался нетронутым, как пятно на нем», — сказал в своем заявлении ведущий автор исследования доктор Гарри Баллантайн, научный сотрудник Бернского университета в Швейцарии.
Но что случилось с планетарным телом после того, как оно врезалось в Плутон?
«Где-то под Спутником находится остаток ядра другого массивного тела, которое Плутон так и не переварил», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Эрик Асфауг, профессор Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны.
Команда обнаружила, что каплевидная форма Sputnik Planitia является результатом холодности ядра Плутона, а также относительно низкой скорости самого удара. Другие типы более быстрых и прямых ударов создали бы более симметричную форму.
«Мы привыкли думать о столкновениях планет как о невероятно интенсивных событиях, в которых можно игнорировать детали, за исключением таких вещей, как энергия, импульс и плотность. Но в далекой Солнечной системе скорости намного медленнее, а твердый лед прочный, поэтому вам придется быть гораздо более точным в своих расчетах», — сказал Асфауг. «Вот тут-то и начинается веселье».
Мрачное происхождение Плутона
Изучая особенности сердца, команда также сосредоточилась на внутренней структуре Плутона. Удар в начале истории Плутона мог бы создать дефицит массы, в результате чего Sputnik Planitia со временем медленно мигрировал бы к северному полюсу карликовой планеты, пока планета еще формировалась. Это связано с тем, что согласно законам физики бассейн менее массивен, чем его окрестности, пояснили исследователи в исследовании.
Однако Sputnik Planitia находится недалеко от экватора карликовой планеты.
Предыдущие исследования показали, что у Плутона может быть подземный океан, и если это так, то ледяная корка над подземным океаном в районе Sputnik Planitia будет тоньше, создавая плотную выпуклость жидкой воды и вызывая миграцию массы к экватору, сказали авторы исследования.
Но новое исследование предлагает другое объяснение местоположения объекта.
«В наших симуляциях вся первичная мантия Плутона разрушается в результате удара, и когда материал ядра ударника разбрызгивается на ядро Плутона, это создает локальный избыток массы, который может объяснить миграцию к экватору без подземного океана или, в лучшем случае, очень тонкий», — сказал соавтор исследования доктор Мартин Юци, старший научный сотрудник космических исследований и планетных наук в Физическом институте Бернского университета.
Келси Сингер, главный научный сотрудник Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, и заместитель главного исследователя миссии НАСА «Новые горизонты», которая не участвовала в исследовании, сказала, что авторы проделали тщательную работу по изучению моделирования и разработке своих гипотез. , хотя ей бы хотелось увидеть «более тесную связь с геологическими свидетельствами».
«Например, авторы предполагают, что южная часть Sputnik Planitia очень глубокая, но большая часть геологических данных интерпретируется как указывающая на то, что южная часть мельче северной», — сказал Сингер.
Исследователи полагают, что новая теория о сердце Плутона может пролить больше света на то, как образовалась загадочная карликовая планета. Происхождение Плутона остается неясным, учитывая, что он существует на краю Солнечной системы и был изучен только миссией «Новые горизонты».
«Плутон — это огромная страна чудес с уникальной и увлекательной геологией, поэтому более творческие гипотезы для объяснения этой геологии всегда полезны», — сказал Сингер. «Что помогло бы различать различные гипотезы, так это дополнительная информация о недрах Плутона. Мы можем добиться этого, только отправив космический корабль на орбиту Плутона, потенциально с радаром, который сможет проникать сквозь лед».