NASA'nın New Horizons'u Plüton'da sıvı nitrojen akışının işaretlerini tespit etti | ScienceDaily
araştırma kuruluşlarından
Bilim insanları, sıvı nitrojenin Plüton'un donmuş yüzeyine hâlâ sızıyor olabileceğine dair ilk kanıtı buldu.
Southwest Research Institute
Bilim insanları, sıvının Plüton yüzeyinde yakın geçmişte aktığına dair ilk kanıtı buldu. Enorm Sputnik Planitia buzulu üzerindeki koyu oluşumlar, sıvı nitrojenin buzun derin altından çatlaklar yoluyla yükselmesiyle uyumlu görünüyor. Bilgisayar modelleri, nitrojenin buzulu tabanında eriyebileceğini ve küçük kanallar boyunca sıvı gibi yukarı doğru hareket edebileceğini gösteriyor. Bu bulgu, Plüton'un donmuş görünümünün önerdiğinden çok daha jeolojik olarak aktif olabileceğini ortaya koyuyor.
Southwest Research Institute öncülüğünde yapılan yeni bir analiz, sıvı nitrojenin çatlaklar yoluyla yukarı doğru hareket ederek Plüton'da Sputnik Planitia'nın kuzey kenarı yakınındaki yüzeye ulaşıyor olabileceğini öne sürüyor. Sputnik Planitia, cüce gezegenin bir bölümünü kaplayan dev kalp şeklinde buzulu ifade ediyor.
Bulgular, Plüton'da sıvının nispeten yakın bir zamanda aktığının ilk kanıtını sağlıyor. Araştırma, NASA'nın New Horizons uzay aracından elde edilen gözlemlere dayanıyor ve New Horizons görevi baş araştırmacısı SwRI Ortak Başkan Yardımcısı Dr. Alan Stern liderliğinde yürütüldü.
"Plüton bizi hiç şaşırtmaktan vazgeçmiyor," baş yazar Stern söyledi, "ve bu yeni sonuç kesinlikle öyle yapıyor. Sıvıların yakın zamanda Plüton yüzeyinde kendini göstermiş olabileceğini düşündürmenin yanı sıra, Plüton'da yeni bir tür zamanla değişen özellik olduğunu da gösteriyor."
Plüton'un dev buzullarında garip koyu oluşumlar
Sputnik Planitia, büyük ölçüde donmuş nitrojen içeren geniş bir buzul ve Texas ile Oklahoma'nın toplamından daha büyük. New Horizons'un 2015 ve 2016'da topladığı görüntüler, kuzey bölgesinde ince koyu çizgilerle ayrılmış şehir büyüklüğünde jeolojik konveksiyon hücreleri ve daha geniş, daha dağınık koyu lekeler bulunduğunu gösterdi.
Bu oluşumların yeni bir incelemesi, bunların ara sıra geçici olarak ıslak hale gelebileceğini öne sürüyor. En olası kaynak, yüzeyin altından yükselen sıvı nitrojen. Bulgular, hakemli Planetary Science Journal dergisinde yayımlandı.
Plüton'un sıcaklığı ve atmosferik koşulları buna izin vermediği için sıvı nitrojen Plüton'da yağmur olarak düşemez. Buna rağmen, Sputnik Planitia'nın kuzey kısımlarının bazı bölümleri, yağmur suyuna veya buzun altından çıkan sıvıya maruz kaldıktan sonra karasal buzullarda görülen oluşumlara benzeyen desenlerle koyulaşmış.
Grönland buz tabakasından ipuçları
Benzerliği araştırmak için SwRI liderliğindeki ekip, New Horizons'tan gelen görüntüleri NASA Landsat 9'un Dünya'daki buzlu bölgelerin, Grönland buz tabakası da dahil olmak üzere görüntüleriyle karşılaştırdı.
Grönland'da, buz ve karın üzerinde sıvı su bulunduğunda dar koyu işaretler görülüyor. Sputnik Planitia'da benzer desenler görülüyor ve bu da araştırmacıları, yeraltı sıvısının, özellikle nitrojenin yukarı doğru yükselerek Plüton'un donmuş nitrojen yüzeyini ıslatıyor olabileceği önerisine götürdü.
"Sputnik Planitia'nın yüzeyi oldukça genç, yüzeyin devinimi modellemesine göre muhtemelen bir milyondan daha az yaşında ve dolayısıyla incelediğimiz bu oluşumların o zamandan sonra oluşmuş olması gerekiyor," çalışmanın ortak yazarlarından SwRI Baş Bilim İnsanı Dr. Kelsi Singer söyledi. "Plüton'da güneş sisteminde başka hiçbir yerde görülmeyen birçok benzersiz arazi var ve Sputnik Planitia'nın bu alanı da onlardan biri. Yüzeyi, Dünya'da alışık olduğumuzla kıyaslandığında farklı bir dizi koşul sağlıyor ve bunu keşfetmek, Dünya'da üretmesi zor ortamlarda malzemelerin nasıl davrandığını daha iyi anlamamıza olanak tanıyor."
Daha önceki çalışmalar, Stern liderliğinde yapılan araştırmalar da dahil olmak üzere, sıvının uzak geçmişte Plüton'da aktığını öne sürmüştü. Yeni bulgular, sıvı nitrojenin Sputnik Planitia'nın altında bugün var olabileceğini veya çok yakın zamanda orada bulunmuş olabileceğini öne sürerek bir adım daha ileri gidiyor.
Sıvı nitrojenin yüzeye nasıl ulaşabileceği
SETI Enstitüsü'nde kıdemli araştırma bilim insanı Dr. Orkan Umurhan liderliğindeki bilgisayar simülasyonları, bunun nasıl olabileceğine dair olası bir açıklama sunuyor.
Modeller, birkaç kilometre derinliğe sahip Sputnik Planitia'nın tabanındaki nitrojen buzunun eriyerek sıvı nitrojen üretebileceğini gösteriyor. Bu sıvı daha sonra dar kanallar boyunca yüzeye doğru yükselebilir, lav veya gayzer tüpleri yoluyla malzeme hareketine benzer şekilde. Aşağıdan gelen kaldırma kuvveti veya basınç sıvının yukarı itilmesine yardımcı olabilir.
Yüzeye ulaştığında, sıvı nitrojen buzul boyunca aşağı doğru hareket etmek için sıvı formda kalabilecek kadar uzun süre kalabilir. Hareket ederken çevredeki nitrojen buzunu ıslatabilir ve New Horizons tarafından gözlemlenen koyu işaretlemeleri oluşturabilir.
"Bence bu bulguların büyük önemi ve teşvik ettiği merak uyandırıcı tablo, çok düşük sıcaklıklarda katı hal nitrojen fiziğinin daha ayrıntılı incelenmesi için büyük bir motivasyon ve neden oluşturuyor," Umurhan söyledi. "Özellikle, stres ve gerilim altında katı nitrojen malzemelerinde meydana gelen ve bunların erimesine neden olabilen fiziğin incelenmesi önemli. Bu süreçler laboratuvarda gerçek detaylarıyla hiç çalışılmadı."
Plüton ötesindeki etkiler
Şimdiye kadar araştırmacılar, Plüton'da bu tür taban sıvı akışının açık kanıtını başka bir yerde tanımlamadı. Bununla birlikte, cüce gezegenin yarısından fazlası yüksek çözünürlükte hiç haritalanmadı ve benzer süreçlerin başka bölgelerde de gerçekleşiyor olabileceği ihtimalini açık bırakıyor.
Erime ve sıvının yukarı doğru hareketini içeren aynı mekanizma, güneş sisteminde başka yerlerdeki aktiviteyi açıklamaya da yardımcı olabilir. Olası bir örnek, NASA'nın Voyager 2 uzay aracının yüzeyden püsküren gayzerler gözlemlediği Neptün'ün en büyük uydusu Triton.
Bilim insanları, uzak güneş sisteminde benzer süreçlerin olup olmadığını belirlemek için Plüton ve diğer Kuiper Kuşağı gezegenlerinin ek yüksek çözünürlüklü gözlemlerine ihtiyaç duyulduğunu söylüyor.
Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı, Laurel, Maryland'de New Horizons uzay aracını ve görevi NASA Bilim Misyonları Müdürlüğü için tasarladı, inşa etti ve işletiyor. Marshall Uzay Uçuş Merkezi'nde Huntsville, Alabama'daki Gezegen Misyonları Program Ofisi, New Horizons için NASA denetimini sağlıyor. San Antonio merkezli Southwest Research Institute, görevi New Horizons misyonu baş araştırmacısı Dr. Alan Stern aracılığıyla yönetiyor ve Stern bilim ekibine, yük operasyonlarına ve bilim planlamasına liderlik ediyor. New Horizons, NASA'nın MSFC tarafından yönetilen New Frontiers Programının bir parçası.
