In juli 2015 heeft de Nieuwe horizonten missie maakte geschiedenis toen het de eerste vlucht in de geschiedenis van Pluto uitvoerde. Tijdens het uitvoeren van de flyby verzamelde de sonde grote hoeveelheden gegevens over Pluto's oppervlak, compositie, atmosfeer en manenstelsel. Het leverde ook adembenemende beelden op van Pluto's "hart", zijn bevroren vlaktes, bergketens en het mysterieuze "bladvormige terrein".
Deze vreemde kenmerken lieten mensen voor het eerst zien hoe radicaal het oppervlak van Pluto verschilt van de aarde en de andere planeten van het innerlijke zonnestelsel. Maar vreemd genoeg lieten ze ook zien hoe deze verre wereld ook behoorlijk op de aarde lijkt. Zo is in een nieuwe studie een team van onderzoekers bezig met de beelden uit de Nieuwe horizonten missie zag "duinen" op het oppervlak van Pluto die lijken op zandduinen hier op aarde.
De studie, getiteld "Dunes on Pluto", is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap. De studie werd geleid door Matthew Telfer, docent Fysische Geografie aan de Universiteit van Plymouth, met aanzienlijke bijdragen van Eric J. R. Parteli en Jani Radebaugh - geowetenschappers van de Universiteit van Keulen en de Brigham Young University, respectievelijk.
Ze werden vergezeld door leden van het Carl Sagan Center van het SETI Institute, NASA's Ames Research Center, het Lowell Observatory, het Southwest Research Institute (SwRI), het National Optical Astronomy Observatory, het Massachusetts Institute of Technology (MIT), het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) en meerdere universiteiten.
Op aarde worden duinen gevormd door door de wind geblazen zand dat herhaaldelijk ruggen vormt in de woestijn of langs stranden. Soortgelijke patronen zijn waargenomen langs rivierbeddingen en alluviale vlaktes, waar water na verloop van tijd sediment afzet. In alle gevallen zijn duinachtige formaties het resultaat van het transport van vaste deeltjes door een bewegend medium (d.w.z. lucht of water). Buiten de aarde zijn dergelijke patronen waargenomen op Mars, Titan en zelfs op Komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Echter, bij het raadplegen van afbeeldingen van Nieuwe horizonten sonde, merkten Telfer en zijn collega's vergelijkbare formaties op in de regio Spoetnik Planitia op Pluto. Deze regio, die de westelijke lob van de hartvormige Tombaugh Regio vormt, is in wezen een enorm met ijs bedekt bekken. Onderzoekers hebben al opgemerkt dat het oppervlak lijkt te bestaan uit onregelmatige veelhoeken begrensd door troggen, die indicaties lijken te zijn van convectiecellen.
Dr. Telfer vertelde Space Magazine via e-mail:
“We zagen voor het eerst dat sommige functies de eerste paar dagen een beetje duinachtig leken, maar naarmate de tijd verstreek en er nieuwe beelden binnenkwamen, leken de meeste steeds minder overtuigend. Maar bij elke pas werd een gebied steeds overtuigender. Dit is waar we over rapporteren. "
Een ander interessant kenmerk zijn de donkere stromen die een paar kilometer lang zijn en allemaal in dezelfde richting zijn uitgelijnd. Maar even interessant waren de kenmerken die Telfer en zijn team opmerkten, die leken op duinen die loodrecht op de windstroken stonden. Dit gaf aan dat het dwarsduinen waren, de soorten die zich opstapelen als gevolg van langdurige windactiviteit in de woestijn.
Om te bepalen of dit een plausibele hypothese was, construeerden de onderzoekers modellen die rekening hielden met wat voor soort deeltjes deze duinen zouden vormen. Ze concludeerden dat methaan of stikstofijs in staat zouden zijn zandkorrels te vormen die door typische winden konden worden getransporteerd. Vervolgens modelleerden ze de fysica van de winden van Pluto, die het sterkst zouden zijn als ze de hellingen van de bergen afdalen die aan Sputnik Planum grenzen.
Ze stelden echter ook vast dat de wind van Pluto niet sterk genoeg zou zijn om de deeltjes alleen rond te duwen. Hier speelde sublimatie een sleutelrol, waarbij oppervlakte-ijs van een vaste fase rechtstreeks naar een gas gaat wanneer het wordt verwarmd door zonlicht. Deze sublimatie zou de opwaartse kracht verschaffen die nodig is om de deeltjes op te tillen, waarna ze door de winden van Pluto zouden worden opgevangen en rondgeblazen.
Zoals Dr. Telfer uitlegde, werd deze conclusie mogelijk gemaakt dankzij de enorme hoeveelheid steun die zijn team kreeg, waarvan een groot deel afkomstig was van het New Horizons Geology, Geophysics and Imaging Science Theme Team:
"Toen we eenmaal de ruimtelijke analyse hadden gedaan die ons er echt zeker van maakte dat deze functies zinvol waren als duinen, hadden we de geweldige kans om Eric Parteli in Keulen aan te spreken; hij liet ons door zijn modellering zien dat de duinen zich moeten vormen, zolang de korrels maar in de lucht komen. Het NASA New Horizons-team heeft hier echt geholpen, omdat ze erop wezen dat gemengde stikstof / methaan-ijsjes bij voorkeur methaan-ijskorrels naar boven zouden gooien als de ijsblokjes zouden sublimeren. ”
Naast het aantonen dat Pluto, een van de verste objecten in het zonnestelsel, een paar dingen gemeen heeft met de aarde, heeft deze studie ook aangetoond hoe actief het oppervlak van Pluto is. "Het laat ons zien dat Pluto's oppervlak niet alleen de atmosfeer beïnvloedt, maar het omgekeerde is ook waar", zei Dr. Telfer. 'We hebben een heel dynamisch wereldoppervlak, zo ver weg in het zonnestelsel.
Bovendien zal het begrijpen van hoe duinen zich kunnen vormen onder de omstandigheden van Pluto wetenschappers helpen om vergelijkbare kenmerken elders in het zonnestelsel te interpreteren. NASA is bijvoorbeeld van plan het komende decennium een missie naar Titan te sturen om de vele interessante oppervlaktekenmerken, waaronder de duinformaties, te bestuderen. En er worden nog veel meer missies gestuurd om de Rode Planeet te verkennen voordat er in de jaren 2030 een bemande missie plaatsvindt.
Weten hoe dergelijke formaties zijn gemaakt, is de sleutel tot het begrijpen van de dynamiek van de planeet, wat zal helpen enkele diepere vragen te beantwoorden over wat er aan de oppervlakte plaatsvindt.
