Vajon miben hasonlít a Föld és a Pluto? A Föld egy vibráló, élő planéta, míg a Pluto hideg és élettelen. Mégis van bennük valami közös: a nitrogén. A földi légkör 78%-a nitrogén, és a Pluto légkörének fő összetevője is az, bár a pontos arányt nem ismerjük.
A Pluto felszíni hőmérséklete -231 Celsius-fok körül van, így ott a nitrogén nagy része fagyott. Egy új tanulmány szerint a fagyott nitrogén szeleket vet a Plutón, amelyek a felszínt is formálják.
Azelőtt, hogy a NASA New Horizons űrszondája megérkezett volna a Plutóhoz, nem sokat tudtunk a felszínéről. A szonda 2015 júliusában érkezett meg a törpebolygóhoz, és meglepve tapasztaltuk, hogy a Pluto sokkal aktívabb, mint hittük. A másik meglepetés a hatalmas, világos színű Tombaugh-régió volt.
A Tombaugh-régió különös hely. Formája egy szívre hasonlít, így előfordul, hogy úgy utalnak rá, mint a Pluto szívére. A szív nyugati fele a Szputnyik-síkság, ahol vízjégből álló, 6200 méter magas hegyek és egy hatalmas, nitrogénjéggel borított síkság található.
Egy nemrég megjelent tanulmány szerint a Szputnyik-síkság hatalmas nitrogénraktára kelti a Pluto szeleit, és alakítja a törpebolygó felszínét. A tanulmány, amelynek vezető szerzője Tanguy Bertrand (NASA Ames Research Center), a Journal of Geophysical Research című folyóiratban jelent meg.
A Pluto légköre főként nitrogénből, valamint kevés szén-dioxidból és metánból áll. A Szputnyik-síkságon nagy mennyiségű fagyott nitrogén terül el, amelynek egy része nappal szublimál, és a nitrogéngáz a légkörbe kerül. Éjjel a folyamat megfordul, a nitrogén megfagy, és a felszínre hull. A ciklus minden nap megismétlődik, és a hatása olyan, mint egy pumpáé vagy szívverésé, ami a planéta körül pumpálja a nitrogénszeleket.
A szél a törpebolygó forgási irányával ellentétes irányba fúj, és valószínűleg ennek köszönhetőek a felszín szokatlan képződményei. Ahogy a nitrogénben gazdag szél fúj a felszín felett, hőt és jégszemcséket szállít. Sötét szélcsíkokat és sötét területeket is létrehoz az északi és északnyugati régiókban.
„Ez rávilágít arra a tényre, hogy a Pluto légköre és szelei – annak ellenére, hogy a légkör alacsony sűrűségű – hatással vannak a felszínre.” – mondta Bertrand.
A Pluto szívének bal oldala, a Szputnyik-síkság alacsonyabban fekszik, mint a törpebolygó többi része, és itt található a nitrogén nagy része. Az 1000 kilométeres jégréteg egy 3 kilométer mély medencében terül el. A szív jobb oldalán főként fennsíkok és nitrogéngleccserek vannak.
A Pluto légköre leheletvékony. Nagyjából százezerszer vékonyabb, mint a Földé. Hogyan alakíthatja a felszínt a szél egy ilyen ritka légkör esetén?
Bertrand csapata a New Horizons adatai alapján felállított egy időjárás-előrejelző modellt, amellyel szimulálták a nitrogénszeleket. A kutatócsoport úgy találta, hogy a 4 kilométer magasság feletti szelek a Pluto forgási irányával ellentétes irányban fújnak. A Tombaugh-régió fagyott nitrogénje az északi területeken szublimál, majd délen újra megfagy, és ez a folyamat indítja be a nyugati irányú szeleket. Ez valószínűleg egyedi a Naprendszerben, talán csak a Neptunusz holdja, a Triton jelent kivételt.
A kutatók egy másik áramlást is találtak. Egy erős, nagy sebességű szelet a felszín közelében, ami a Szputnyik-síkság medencéjének nyugati peremén fúj. Hasonló, a táj kontúrjait követő szelek a Földön is fújnak.
A tanulmány szerint a szelet a kifagyó nitrogéngáz kelti. A Szputnyik-síkság magas szirtjei a medencében csapdába ejtik a hideg gázt, ami ott keringve fejti ki a hatását.
Ha a Pluto nitrogén-szívverése kelti ezeket a szeleket, akkor ez megmagyarázhatja a szélcsíkokat és a Szputnyik-síkságtól nyugatra eső sötét síkságokat. Ha a szél elég hőt szállít a felszín felmelegítéséhez, akkor létrejöhetnek hasonló képződmények. Az általa mozgatott köd sötétebbé teheti és erodálhatja a jeget. Ha pedig a szél ellentétes irányba fúj – vagyis a Pluto forgásával megegyező irányba, akkor a táj nagyon más lehet.
„A Szputnyik-síkság éppolyan fontos lehet a Pluto éghajlatára nézve, mint az óceánok a Földön.” – mondta Bertrand. „Ha eltüntetnénk a Szputnyik-síkságot, a Pluto szívét, nem létezne ez az áramlás.”
A Pluto legismertebb képződménye az úgynevezett Bladed Terrain: a területet felhőkarcoló méretű jéghegyek borítják, amelyeket főként metánjég alkot. Az egyenlítő közelében helyezkednek el, magasan fekvő felszínen. Elképzelhető, hogy ezeket is a Pluto nitrogénszívének köszönhetjük?
A tanulmányban a kutatók azt írják: „… a CH4 (metán) jég egyenlítői felhalmozódásakor a retrográd forgás és a Szputnyik-síkságról származó, hideg N2-gazdag levegő gáznemű CH₄-et szállíthat és nyomhat nyugat felé, és ez kedvez a CH₄-jég felhalmozódásának a nyugati hosszúságokon (vagyis a Szputnyik-síkságtól keletre), ami a Bladed Terrain kialakulásához vezet.”
Egyelőre bizonytalan, hogy a nitrogénszelek hozhatták-e létre a jéghegyeket. A kutatócsoport célja most ennek kiderítése. Annyi azonban bizonyos, hogy a Pluto időjárása sokkal aktívabb, mint bárki gondolta.
Forrás: Universe Today
