science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschappers introduceren kosmochemisch model voor Pluto-vorming

NASA's New Horizons-ruimtevaartuig heeft dit beeld vastgelegd van Sputnik Planitia - een gletsjergebied rijk aan stikstof, koolmonoxide en methaanijs - dat de linkerkwab vormt van een hartvormig kenmerk op het oppervlak van Pluto. SwRI-wetenschappers bestudeerden de stikstof- en koolmonoxidesamenstelling van de dwergplaneet om een ​​nieuwe theorie voor de vorming ervan te ontwikkelen. Krediet:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Wetenschappers van het Southwest Research Institute integreerden NASA's New Horizons-ontdekkingen met gegevens van ESA's Rosetta-missie om een ​​nieuwe theorie te ontwikkelen over hoe Pluto zich mogelijk heeft gevormd aan de rand van ons zonnestelsel.

"We hebben een kosmochemisch model van de vorming van Pluto ontwikkeld dat we 'de gigantische komeet' noemen, " zei Dr. Christopher Glein van SwRI's Space Science and Engineering Division. Het onderzoek wordt beschreven in een artikel dat vandaag online is gepubliceerd in Icarus. De kern van het onderzoek is het stikstofrijke ijs in Spoetnik Planitia, een grote gletsjer die de linkerkwab vormt van de heldere Tombaugh Regio op het oppervlak van Pluto. "We vonden een intrigerende consistentie tussen de geschatte hoeveelheid stikstof in de gletsjer en de hoeveelheid die zou worden verwacht als Pluto zou worden gevormd door de agglomeratie van ongeveer een miljard kometen of andere Kuipergordel-objecten die qua chemische samenstelling vergelijkbaar zijn met 67P, de komeet verkend door Rosetta."

Naast het komeetmodel, wetenschappers onderzochten ook een zonnemodel, met Pluto gevormd uit zeer koud ijs dat een chemische samenstelling zou hebben gehad die meer overeenkomt met die van de zon.

Wetenschappers moesten niet alleen de stikstof begrijpen die nu in Pluto aanwezig is - in zijn atmosfeer en in gletsjers - maar ook hoeveel van het vluchtige element potentieel in de loop van de eonen uit de atmosfeer en de ruimte had kunnen lekken. Vervolgens moesten ze de verhouding koolmonoxide tot stikstof verzoenen om een ​​completer beeld te krijgen. uiteindelijk, de geringe hoeveelheid koolmonoxide op Pluto wijst op begraving in oppervlakte-ijs of op vernietiging door vloeibaar water.

New Horizons liet de mensheid niet alleen zien hoe Pluto eruit ziet, maar verschafte ook informatie over de samenstelling van de atmosfeer en het oppervlak van Pluto. Deze kaarten - samengesteld met behulp van gegevens van het Ralph-instrument - geven regio's aan die rijk zijn aan methaan (CH4), stikstof (N2), koolmonoxide (CO) en water (H2O) ijs. Spoetnik Planitia vertoont een bijzonder sterke signatuur van stikstof nabij de evenaar. SwRI-wetenschappers combineerden deze gegevens met Rosetta's komeet 67P-gegevens om een ​​voorgesteld "gigantisch komeet" -model voor Pluto-vorming te ontwikkelen. Krediet:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

"Ons onderzoek suggereert dat Pluto's aanvankelijke chemische samenstelling, geërfd van kometenbouwstenen, werd chemisch gemodificeerd door vloeibaar water, misschien zelfs in een ondergrondse oceaan, " zei Glein. Echter, het zonnemodel voldoet ook aan enkele beperkingen. Hoewel het onderzoek enkele interessante mogelijkheden aan het licht bracht, veel vragen moeten nog worden beantwoord.

"Dit onderzoek bouwt voort op de fantastische successen van de New Horizons- en Rosetta-missies om ons begrip van de oorsprong en evolutie van Pluto uit te breiden, "zei Glein. "Scheikunde gebruiken als detectivetool, we kunnen bepaalde kenmerken die we vandaag op Pluto zien, herleiden tot vormingsprocessen van lang geleden. Dit leidt tot een nieuwe waardering voor de rijkdom van Pluto's 'levensverhaal, ' die we nu pas beginnen te begrijpen."

De krant, "Oorspronkelijke N2 biedt een kosmochemische verklaring voor het bestaan ​​van Spoetnik Planitia, Pluto, " is co-auteur van Glein en Dr. J. Hunter Waite Jr., een SwRI-programmadirecteur.