У липні 2015 року Нові горизонти Місія увійшла в історію, коли вона провела перший проліт в історії Плутона. Під час його прольоту зонд зібрав безліч даних про поверхню, склад, атмосферу та систему супутника Плутона. Він також надав захоплюючі зображення "серця" Плутона, його замерзлих рівнин, гірських ланцюгів, та таємничого "леза місцевості".
Ці дивні риси вперше показали людям, як кардинально відрізняється поверхня Плутона від Землі та інших планет внутрішньої Сонячної системи. Але як не дивно, вони також показали, як цей далекий світ також досить схожий на Землю. Наприклад, у новому дослідженні група дослідників, що працюють над зображеннями з Нові горизонти Місія помітила "дюни" на поверхні Плутона, що нагадують піщані дюни тут, на Землі.
Дослідження під назвою «Дюни на Плутоні» нещодавно було опубліковане в журналі Наука. Дослідженням керував Меттью Телфер, викладач фізичної географії з Університету Плімута, із значним внеском, який надали Ерік Дж. Р. Партелі та Джані Радебо - геологи з Кельнського університету та Університету Брігема Янг.
До них приєдналися члени Центру Карла Сагана в інституті SETI, дослідницькому центрі Еймса NASA, обсерваторії Лоуелла, Південно-західному науково-дослідному інституті (SWRI), Національній обсерваторії оптичної астрономії, Массачусетському технологічному інституті (MIT), Johns Hopkins Університетська лабораторія прикладної фізики (JHUAPL) та кілька університетів.
На Землі дюни утворені вітром з піску, що створює багаторазові хребти в пустелі або вздовж пляжів. Подібні закономірності спостерігаються на руслах річок та алювіальних рівнинах, де з часом осаджуються води. У всіх випадках дюноподібні утворення є результатом транспортування твердих частинок рухомим середовищем (тобто повітрям або водою). Поза межами Землі подібні зразки спостерігалися на Марсі, Титані та навіть на Кометі 67П / Чурюмов-Герасименко.
Однак при консультаціях із зображеннями від Нові горизонти зонд, Тельфер та його колеги відзначили подібні формування у регіоні Sputnik Planitia на Плутоні. Цей регіон, що становить західну частку у формі серця Томбо Регіо, є по суті масивним крижаним басейном. Вже дослідники відзначили, що поверхня, як видається, складається з неправильних багатокутників, облямованих жолобами, які, мабуть, є ознаками клітин конвекції.
Як доктор Телфер розповів Space Magazine електронною поштою:
«Ми вперше побачили, як деякі функції виглядали як дюна протягом перших кількох днів, але, як пройшов час, і з'явилися нові зображення, більшість з них здавалося менш переконливими. Але одна область ставала все більш переконливою з кожним проходом. Про це ми повідомляємо ».
Ще одна цікава особливість - темні потоки, які є довжиною в кілька кілометрів і всі вирівняні в одному напрямку. Але не менш цікавими виявились риси, які помітили Тельфер та його команда, які виглядали як дюни, що бігали перпендикулярно до вітрових смуг. Це вказувало на те, що це поперечні дюни, види, що накопичуються через тривалу вітрову активність у пустелі.
Щоб визначити, чи це правдоподібна гіпотеза, дослідники побудували моделі, які враховували, з яких частинок складаються ці дюни. Вони зробили висновок, що або метан, або азотний лід зможуть утворити зерна розміру піску, які можуть переноситися типовими вітрами. Потім вони змоделювали фізику вітрів Плутона, яка була б найсильнішою, спускаючись схилами гір, що межують із Спутником Планумом.
Однак вони також визначили, що вітри Плутона не будуть достатньо сильними, щоб самі поштовхувати частинки. Ось тут сублімація відіграла ключову роль, коли поверхневий лід переходить із твердої фази безпосередньо в газову при нагріванні сонячним світлом. Це сублімація забезпечила б силу, що піднімається вгору, необхідну для підняття частинок, і в цей момент вони будуть схоплені вітрами Плутона і роздуті навколо.
Як пояснив доктор Тельфер, такий висновок став можливим завдяки величезній підтримці, яку отримала його команда, значна частина якої прийшла з тематичної команди «Нові горизонти», геофізики та зображень:
"Після того, як ми зробили просторовий аналіз, який зробив нас справді впевненими, що ці особливості мають сенс як дюни, ми мали чудову можливість зв'язатись з Еріком Партелі в Кельні; він показав нам через своє моделювання, що дюни повинні формуватися, доки зерна в першу чергу стануть повітряними. Тут дійсно допомогла команда NASA New Horizons, оскільки вони зазначили, що змішані азотні / метанові льоди переважно відкидають метанові крижані зерна вгору, коли льоди сублімуються ».
Крім того, що показано, що Плутон, один з найвіддаленіших об’єктів Сонячної системи, має кілька спільних з Землею речей, це дослідження також показало, наскільки активна поверхня Плутона. "Це показує нам, що поверхня Плутона впливає не тільки на його атмосферу, але й зворотна", - сказав доктор Телфер. "У нас дійсно динамічна поверхня світу, настільки далека у Сонячній системі.
Крім того, розуміння того, як можуть утворюватися дюни в умовах Плутона, допоможе вченим інтерпретувати подібні особливості, що зустрічаються в інших місцях Сонячної системи. Наприклад, НАСА планує відправити місію в "Титан" в найближче десятиліття для вивчення багатьох цікавих особливостей поверхні, до яких належать утворення дюн. І ще багато місій відправляються для вивчення Червоної планети до того, як в 2030-х відбудеться екіпаж місії.
Знання того, як створені такі утворення, є ключовим для розуміння динаміки планети, що допоможе відповісти на деякі глибші запитання про те, що відбувається на поверхні.
