Πώς ο Πλούτωνας απέκτησε «καρδιά» μετά από μια σύγκρουση

Ο σχηματισμός ονομάζεται Περιοχή Τόμπω (Tombaugh Regio) προς τιμήν του αστρονόμου Κλάιντ Τόμπω, ο οποίος ανακάλυψε τον Πλούτωνα το 1930. Αλλά οι λεπτομέρειες γύρω από το υψόμετρο, τη γεωλογική σύνθεση και το ιδιαίτερο σχήμα της Περιοχής Τόμπω, καθώς και την εξαιρετικά ανακλαστική επιφάνεια της, που είναι πιο λευκή από τον υπόλοιπο Πλούτωνα, δεν μπορούσαν να εξηγηθούν.

Μια βαθιά λεκάνη που ονομάζεται Πεδιάδα Σπούτνικ (Sputnik Planitia), η οποία αποτελεί την αριστερή πλευρά της καρδιάς, φιλοξενεί μεγάλο μέρος του παγωμένου αζώτου του Πλούτωνα. Καλύπτει μια έκταση 1.200 x 2.000 χιλιόμετρα, που αντιστοιχεί περίπου στο ένα τέταρτο των ΗΠΑ, αλλά είναι επίσης 3 έως 4 χιλιόμετρα χαμηλότερη σε υψόμετρο από την πλειοψηφία της επιφάνειας του πλανήτη. Η δεξιά πλευρά της καρδιάς έχει επίσης ένα στρώμα παγωμένου αζώτου, αλλά είναι πολύ λεπτότερο.

Μέσω της νέας έρευνας στην Πεδιάδα Σπούτνικ, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων διαπίστωσε ότι ένα κατακλυσμιαίο γεγονός δημιούργησε την καρδιά. Έπειτα από μια ανάλυση με αριθμητικές προσομοιώσεις, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένα πλανητικό σώμα διαμέτρου περίπου 700 χιλιομέτρων, πιθανότατα συγκρούστηκε με τον Πλούτωνα στις απαρχές της ιστορίας του πλανήτη-νάνου.

Τα ευρήματα αποτελούν μέρος μιας μελέτης για τον Πλούτωνα και την εσωτερική δομή του που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Astronomy.

Προσομοιώσεις της σύγκρουσης

Οι ερευνητές δημιούργησαν τις αριθμητικές προσομοιώσεις χρησιμοποιώντας λογισμικό υδροδυναμικής εξομαλυμένων σωματιδίων (SPH), προκειμένου να μοντελοποιήσουν διαφορετικά σενάρια γύρω από τη σύγκρουση του πλανητικού σώματος με τον Πλούτωνα.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το πλανητικό σώμα πιθανότατα συγκρούστηκε με τον Πλούτωνα υπό γωνίακαι όχι μετωπικά.

«Ο πυρήνας του Πλούτωνα είναι τόσο ψυχρός, που το βραχώδες σώμα που συγκρούστηκε με αυτόν, παρέμεινε πολύ σκληρό και δεν έλιωσε παρά τη θερμότητα της σύγκρουσης. Χάρη στη γωνία σύγκρουσης και τη χαμηλή ταχύτητα, ο πυρήνας του σώματος δεν βυθίστηκε στον πυρήνα του Πλούτωνα, αλλά παρέμεινε άθικτος σαν μια πιτσιλιά πάνω του», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Δρ. Χάρι Μπάλανταϊν, από το Πανεπιστήμιο της Βέρνης στην Ελβετία.

Τι συνέβη όμως στο πλανητικό σώμα μετά την πρόσκρουσή του στον Πλούτωνα; «Κάπου κάτω από την Πεδιάδα Σπούτνικ υπάρχει ο εναπομείνας πυρήνας του τεράστιου σώματος, το οποίο ο Πλούτωνας δεν χώνεψε ποτέ αρκετά».

Το σχήμα δακρύου της Πεδιάδας Σπούτνικ είναι αποτέλεσμα της ψυχρότητας του πυρήνα του Πλούτωνα, καθώς και της σχετικά χαμηλής ταχύτητας της ίδιας της σύγκρουσης, διαπίστωσε η ομάδα. Άλλοι τύποι ταχύτερων και πιο άμεσων συγκρούσεων θα είχαν δημιουργήσει ένα πιο συμμετρικό σχήμα.