2015. gada jūlijā Jauni horizonti misija izveidoja vēsturi, kad tā veica pirmo lidotāju Plutona vēsturē. Veicot lidojumu, zonde vāca datu apjomus par Plutona virsmu, sastāvu, atmosfēru un pavadoņu sistēmu. Tas arī sniedza elpu aizraujošus attēlus ar Plutona “sirdi”, tās aizsalušajiem līdzenumiem, kalnu ķēdēm un noslēpumaino “asmeņaino reljefu”.
Šīs savādās iezīmes cilvēkiem pirmo reizi parādīja, cik radikāli atšķiras Plutona virsma no Zemes un citām iekšējās Saules sistēmas planētām. Bet dīvainā kārtā viņi parādīja arī to, kā šī tālā pasaule ir diezgan līdzīga Zemei. Piemēram, jaunā pētījumā pētnieku grupa strādā pie attēliem no Jauni horizonti misija pamanīja “kāpas” uz Plutona virsmas, kas atgādina smilšu kāpas šeit uz Zemes.
Nesen žurnālā tika publicēts pētījums ar nosaukumu “Kāpas uz Plutona” Zinātne. Pētījumu vadīja Metjū Telfers, Plimutas Universitātes fiziskās ģeogrāfijas pasniedzējs, ar ievērojamu ieguldījumu sniedza Ēriks J. R. Parteli un Jani Radebaugh - attiecīgi Ķelnes universitātes ģeogrāfi un Brigham Young universitāte.
Viņiem pievienojās locekļi no Karla Sagāna centra SETI institūtā, NASA Ames pētījumu centra, Lowellas observatorijas, Dienvidrietumu pētniecības institūta (SwRI), Nacionālās optiskās astronomijas observatorijas, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT), Džona Hopkinsa. Universitātes lietišķās fizikas laboratorija (JHUAPL) un vairākas universitātes.
Uz Zemes kāpas veido vēja izpūstas smiltis, kas rada atkārtotas grēdas tuksnesī vai pludmalēs. Līdzīgi modeļi ir novēroti upju gultnēs un aluviālajos līdzenumos, kur laika gaitā ūdens nogulsnējas. Visos gadījumos kāpu veida veidojumi ir cietu daļiņu rezultāts, ko pārvadā ar kustīgu vidi (t.i., gaisu vai ūdeni). Ārpus Zemes šādi modeļi ir novēroti uz Marsa, Titāna un pat uz Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Tomēr, apskatot attēlus no Jauni horizonti zonde, Telfers un viņa kolēģi atzīmēja līdzīgus veidojumus Sputnik Planitia reģionā Plutonā. Šis reģions, kas veido sirds formas Tombaugh Regio rietumu daivu, būtībā ir masīvs ledus klāts baseins. Jau pētnieki ir atzīmējuši, ka virsma, šķiet, sastāv no neregulāriem daudzstūriem, kas robežojas ar siles, un tie, šķiet, ir konvekcijas šūnu pazīmes.
Kā Dr. Telfers pa e-pastu teica Space Magazine:
“Mēs pirmo reizi dažās pirmajās dienās redzējām, ka dažas funkcijas izskatās kāpas kā veidotas, taču, laikam ejot, un parādoties jauniem attēliem, vairums no tiem šķita mazāk pārliecinoši. Bet viena joma kļuva arvien pārliecinošāka ar katru piespēli. Par to mēs ziņojam. ”
Vēl viena interesanta iezīme ir tumšās straumes, kas ir dažus kilometrus garas un visas ir izlīdzinātas vienā virzienā. Bet tikpat interesantas bija īpašības, kuras pamanīja Telfers un viņa komanda, kuras izskatījās kāpas, kas skrēja perpendikulāri vēja svītrām. Tas liecināja par to, ka tās bija šķērseniskās kāpas, tādas, kas sakrīt ilgstošas vēja aktivitātes dēļ tuksnesī.
Lai noteiktu, vai tā bija ticama hipotēze, pētnieki konstruēja modeļus, kas ņēma vērā, kāda veida daļiņas veidotu šīs kāpas. Viņi secināja, ka metāna vai slāpekļa ledus spēs veidot smilšu lieluma graudus, kurus varētu pārvadāt parasts vējš. Pēc tam viņi modelēja Plutona vēju fiziku, kas būs spēcīgākais, nonākot kalnu nogāzēs, kas robežojas ar Sputnik Planum.
Tomēr viņi arī noteica, ka Plutona vēji nebūs pietiekami spēcīgi, lai savāktu daļiņas apkārt. Šeit galveno lomu spēlēja sublimācija, kur virszemes ledus no cietas fāzes tieši nonāk gāzē, kad to sasilda saules gaisma. Šī sublimācija nodrošinātu augšupejošu spēku, kas vajadzīgs daļiņu pacelšanai, kurā brīdī viņus saķers Plutona vēji un izpūtīs.
Kā paskaidroja doktors Telfers, šis secinājums bija iespējams, pateicoties viņa komandas milzīgajam atbalstam, no kura lielu daļu ieguva New Horizons ģeoloģijas, ģeofizikas un attēlveidošanas zinātnes tēmu komanda:
“Kad mēs bijām veikuši telpisko analīzi, kas ļāva mums patiesi pārliecināties, ka šīm funkcijām ir jēga kāpas, mums bija lieliska iespēja sazināties ar Ēriku Parteli Ķelnē; viņš, izmantojot savu modelēšanu, parādīja, ka kāpām jāveidojas, ja vien graudi vispirms nonāk gaisā. NASA New Horizons komanda šeit patiešām palīdzēja, jo viņi norādīja, ka jauktie slāpekļa / metāna saldējumi galvenokārt metīs ledus graudus uz augšu, jo ledus sublimējas. ”
Šis pētījums parādīja ne tikai to, ka Plutonam, vienam no visattālākajiem objektiem Saules sistēmā, ir arī dažas kopīgas lietas ar Zemi, tas arī parādīja, cik aktīva ir Plutona virsma. "Tas mums parāda, ka ne tikai Plutona virsma ietekmē atmosfēru, bet arī patiesība ir pretēja," sacīja Dr Telfers. “Mums ir patiešām dinamiska pasaules virsma, kas tik tālu atrodas Saules sistēmā.
Turklāt izpratne par to, kā kāpas var veidoties Plutona apstākļos, palīdzēs zinātniekiem interpretēt līdzīgas pazīmes, kas atrodamas citur Saules sistēmā. Piemēram, NASA nākamajā desmitgadē plāno nosūtīt misiju uz Titānu, lai izpētītu tās daudzās interesantās virsmas īpašības, kas ietver tā kāpu veidojumus. Un vēl vairākas misijas tiek nosūtītas, lai izpētītu Sarkano planētu, pirms 2030. gados notiek apkalpota misija.
Zināšanas, kā šādi veidojumi tika izveidoti, ir galvenais, lai izprastu planētas dinamiku, un tas palīdzēs atbildēt uz dažiem dziļākiem jautājumiem par to, kas notiek uz virsmas.
