Zdjęcia uzyskane przez sondę New Horizons NASA w 2015 roku pokazują obecność lodowych wulkanów na Plutonie. Analiza nowych danych pokazuje, że jest to rzeczywiście wyróżniająca się cecha planety karłowatej, z której największa ma ponad 4 mile wysokości.
Lodowe wulkany są podobne do „zwykłych” wulkanów, z wyjątkiem tego, że zamiast lawy wypluwają lodowatą materię. Wiadomo, że istnieją w całym Układzie Słonecznym, w tym na księżycu Saturna Enceladusie i planecie karłowatej Ceres, a dane z New Horizons sugerują, że można je znaleźć nawet na odległym Plutonie. Nowe badanie opublikowane dzisiaj w Nature Communications twierdzi, że wulkany lodowe obfitują na planecie karłowatej i do pewnego stopnia nigdy nie uznano tego za możliwe.
„Podejrzewaliśmy, że niektóre obiekty na Plutonie to lodowe wulkany, ale teraz ustaliliśmy, że jest ich wiele i obejmują one bardzo duży obszar” – powiedział Kelsi Singer, pierwszy autor nowego badania i planetolog w Southwest Research Institute w Boulder w Kolorado, wyjaśniono w e-mailu. „Wymaga dużo poruszającej się materii lodowej i wymaga więcej ciepła, niż początkowo sądziliśmy, że będzie dostępne w pobliżu powierzchni Plutona”.
Stare powiedzenie mówi, że tam, gdzie jest dym, jest ogień, ale w tym przypadku, gdzie są kriowulkany, musi być woda w stanie ciekłym. A żeby istniała woda w stanie ciekłym, musi być gorąca. Wstępne badania sugerują, że pod powierzchnią Plutona praktycznie nie ma ciepła, ale nowe odkrycia podważają to założenie. Singer i jego koledzy nie są pewni, w jaki sposób Pluton zatrzymuje tak dużo ciepła”, ale jedną z sugestii jest to, że wewnątrz Plutona lub części Plutona znajduje się izolacja, która może zatrzymać trochę ciepła, a ciepło prawdopodobnie z czasem wzrośnie”. mówi Singer. geologowi z wydziału fizyki i astronomii w Wheaton College spodobał się nowy artykuł, ale powiedział, że nie jest jeszcze gotowy, aby ogłosić go jako kriowulkan. Powierzchnia innych światów, ale Wright Mons na Plutonie jest zdecydowanie najdziwniejszy” – powiedział Collins w e-mailu. To badanie interpretuje to jako wulkan, ale być może musimy wykluczyć część naszego postrzegania w świecie tego, jak wulkany wyglądają, kiedy mówimy o wulkanach lodowych na Ziemi. ”
Na potrzeby nowych badań zespół Singera przeanalizował wszystkie dostępne dane zebrane przez sondę New Horizons, która minęła Plutona 14 lipca 2015 r. z prędkością 52 000 mil na godzinę (84000 km/h). Zespół „chciał zebrać jak najwięcej informacji o tych strukturach, w tym ich rozmiar i kształt, a także strukturę, aby spróbować zrozumieć, jak się tworzą” – mówi Singer.
Naukowcy skupili się na obszarze na południowy zachód od Sputnik Planitia, pokrytego lodem basenu wstrząsowego o szerokości 1050 km. To tutaj można znaleźć Wright Mons, a także inny słynny kopiec znany jako Piccard Mons, pierwszy nazwany na cześć Orville’a i Wilbura Wrightów, a drugi na cześć fizyka i kosmonauty XX wieku Auguste Piccard. Te i inne cechy w tym regionie zostały stworzone przez kriowulkanizm i według badań składają się głównie z lodu wodnego.
Te kopce są imponująco duże, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że sam Pluton ma tylko 1
80 mil (2380 km) szerokości. Najwyższa kopuła wulkanu ma 7 km wysokości, a jej rozmiar waha się od 20 do 62 mil (30 do 100 km). Jak wskazuje artykuł, obszar ten jest prawdopodobnie wynikiem wielu erupcji i znacznej ilości materiału erupcyjnego.
Singer powiedziała, że była zaskoczona zasięgiem obszaru pokrytego materiałem kriowulkanicznym, 186 mil na 372 mil (300 km na 600 km), przynajmniej tym, co mogli powiedzieć. Może być więcej materiału wulkanicznego w obszarach, których Nowe Horyzonty nie widziały, gdy mijały. Była również zaskoczona złożonością funkcji.
„Prawdopodobnie było wiele erupcji i kilka rosnących kopuł wulkanicznych połączyło się” – powiedziała. „Wyzwaniem jest zrozumienie, w jaki sposób powstają te struktury, ponieważ różnią się one tak bardzo od wszystkich innych, które widzieliśmy w dowolnym miejscu w Układzie Słonecznym. Ale jest to również zabawna i ciekawa zagadka, w której możesz zacząć od podstawowych informacji o funkcjach i spróbować wyobrazić sobie i dowiedzieć się, jak są zrobione. ”
Zespół eksperymentował z modelami różnych procesów geologicznych, aby sprawdzić, czy mogą odtworzyć lodowe wulkany widoczne na Plutonie. „Najbliższy model to miejsce, w którym materiał jest wytłaczany pod wulkanem, a oni zbudowali kopułę, wstrzykując materiał od dołu”, wyjaśnia Singer. „Ale wiele innych modeli, które wypróbowaliśmy, nie działa, a wciąż jest wiele do wyjaśnienia”.
Co ciekawe, w tym regionie nie ma kraterów, w przeciwieństwie do innych miejsc na Plutonie. Sugeruje to, że aktywność kriowulkaniczna musiała mieć miejsce stosunkowo niedawno, a wewnętrzna struktura Plutona zatrzymuje znaczne ilości ciepła odpadowego.
Collins twierdzi, że Wright Mons wygląda jak stożek z centralną podstawą, ale po bliższym przyjrzeniu się na jego zboczach nie widać wypływów z otworów wentylacyjnych, jak ma to miejsce w przypadku wulkanów na ziemi.
„Zamiast tego była to szalona kołdra z małych kopuł ułożonych jedna na drugiej, a te kopuły były pokryte jeszcze większą ilością dziur i dołów” – powiedział mi. „To tak, jakby patrzeć na główkę kalafiora, chociaż ta obserwacja mówi nam, dlaczego. Dziura pośrodku jest bardzo duża, sięgająca wysokiego dna otaczającego terenu. Nie ma śladu, by zapadał się jak krater. Wyglądało to tak, jakby z jakiegoś powodu struktura wulkanu wyrwała się ze środka. „
Wreszcie, powiedział Collins, nadal tak naprawdę nie znamy natury tych cech i czy Wright Mons jest naprawdę wulkanem”. Wciąż nie „nie wiem”, powiedział, „ale ten artykuł zawiera wiele dobrych danych i jak dotąd ma najlepszy pomysł”.
Najlepszą rzeczą w Plutonie, c jest to, że nie zawiódł. zbyt długo, zmuszając nas do wyobrażenia sobie, jak to naprawdę wygląda. Nowe Horyzonty ujawniły Plutona jako potwora, na którego wszyscy czekaliśmy, ciekawy obiekt, który będzie zajmować naukowców przez dłuższy czas.