Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Forskere introducerer en kosmokemisk model for Pluto-dannelse

NASAs New Horizons-rumfartøj fangede dette billede af Sputnik Planitia - en gletsjervidde rig på nitrogen, kulilte og metan-is - der danner venstre lap af et hjerteformet træk på Plutos overflade. SwRI-forskere studerede dværgplanetens nitrogen- og kuliltesammensætning for at udvikle en ny teori for dens dannelse. Kredit:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Forskere fra Southwest Research Institute integrerede NASA's New Horizons-opdagelser med data fra ESA's Rosetta-mission for at udvikle en ny teori om, hvordan Pluto kan være dannet på kanten af ​​vores solsystem.

"Vi har udviklet det, vi kalder 'den gigantiske komet' kosmokemiske model for Pluto-dannelse, " sagde Dr. Christopher Glein fra SwRI's Space Science and Engineering Division. Forskningen er beskrevet i et papir offentliggjort online i dag i Icarus. Kernen i forskningen er den nitrogenrige is i Sputnik Planitia, en stor gletsjer, der danner venstre lap af det lyse Tombaugh Regio-træk på Plutos overflade. "Vi fandt en spændende sammenhæng mellem den estimerede mængde nitrogen inde i gletsjeren og den mængde, der ville forventes, hvis Pluto blev dannet ved agglomeration af omkring en milliard kometer eller andre Kuiperbæltsobjekter, der i kemisk sammensætning ligner 67P, kometen udforsket af Rosetta."

Ud over kometmodellen, forskere undersøgte også en solmodel, med Pluto dannet af meget kolde is, der ville have haft en kemisk sammensætning, der mere matcher Solens.

Forskere havde brug for at forstå ikke kun det nitrogen, der er til stede ved Pluto nu - i dens atmosfære og i gletsjere - men også hvor meget af det flygtige element potentielt kunne have sivet ud af atmosfæren og ud i rummet i løbet af æonerne. De skulle derefter afstemme andelen af ​​kulilte og nitrogen for at få et mere fuldstændigt billede. Ultimativt, den lave overflod af kulilte ved Pluto peger på begravelse i overfladeis eller på ødelæggelse fra flydende vand.

New Horizons viste ikke kun menneskeheden, hvordan Pluto ser ud, men gav også oplysninger om sammensætningen af ​​Plutos atmosfære og overflade. Disse kort - samlet ved hjælp af data fra Ralph-instrumentet - angiver områder, der er rige på metan (CH4), nitrogen (N2), kulilte (CO) og vand (H2O) is. Sputnik Planitia viser en særlig stærk signatur af nitrogen nær ækvator. SwRI-forskere kombinerede disse data med Rosettas komet 67P-data for at udvikle en foreslået "gigantisk komet"-model for Pluto-dannelse. Kredit:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

"Vores forskning tyder på, at Plutos oprindelige kemiske sammensætning, arvet fra kometbyggesten, blev kemisk modificeret af flydende vand, måske endda i et underjordisk hav, sagde Glein. Men solcellemodellen opfylder også nogle begrænsninger. Mens forskningen pegede på nogle interessante muligheder, mange spørgsmål mangler at blive besvaret.

"Denne forskning bygger på de fantastiske succeser med New Horizons og Rosetta-missionerne for at udvide vores forståelse af oprindelsen og udviklingen af ​​Pluto, " sagde Glein. "Ved at bruge kemi som et detektivværktøj, vi er i stand til at spore visse funktioner, vi ser på Pluto i dag, til dannelsesprocesser fra længe siden. Dette fører til en ny forståelse af rigdommen i Plutos 'livshistorie, ' som vi først er begyndt at fatte."

Papiret, "Primordial N2 giver en kosmokemisk forklaring på eksistensen af ​​Sputnik Planitia, Pluto, " er medforfatter af Glein og Dr. J. Hunter Waite Jr., en SwRI-programdirektør.