science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wasbord en geribbelde terreinen op Pluto als bewijs voor oude ijstijd

Figuur 1. Spoetnik Planitia langs de noordwestelijke rand

Een brief geschreven door SETI Institute-wetenschapper Oliver White werd gepubliceerd door: Natuurastronomie vandaag. Co-auteurs waren onder meer onderzoekers Jeff Moore, Tanguy Bertrand en Kimberly Ennico bij NASA's Ames Research Center in Silicon Valley.

De brief "Washboard and Fluted Terrains on Pluto as Evidence for Ancient Glaciation" richt zich op deze kenmerkende landschappen die grenzen aan de uitgestrekte stikstofijsvlakten van Spoetnik Planitia langs de noordwestelijke rand (Figuur 1), en die tot de meest raadselachtige landvormen behoren die tot nu toe op Pluto zijn gezien. Deze terreinen bestaan ​​uit parallelle tot subparallelle richels die een opmerkelijk consistente ENE-WSW-oriëntatie vertonen, een configuratie die niet gemakkelijk wijst op een eenvoudig analoog aards of planetair proces of landvorm.

Het doel van het onderzoek van Dr. White is het in kaart brengen en analyseren van de morfometrie (het proces van het meten van de uitwendige vorm en afmetingen van landvormen) en de verdeling van de ruggen om hun oorsprong te bepalen en hun betekenis binnen de algemene geologische geschiedenis van Pluto te begrijpen. . Het werk maakte gebruik van beeldgegevens die zijn geretourneerd door NASA's New Horizons-ruimtevaartuig, die in 2015 langs Pluto vloog evenals topografische kaarten die op basis van deze gegevens zijn gegenereerd. Wasbord- en geribbelde ruggen worden voornamelijk bepaald door hun topografische context:wasbordruggen komen voor in vlakke omgevingen binnen valleibodems, stroomgebieden en hooglanden, terwijl gecanneleerde richels worden gezien op steilere sporen, massieven (of compacte groep bergen) en kraterwanden die bassins en valleien scheiden.

Figuur 2. wasbord &geribbeld terrein

Het wasbord en het geribbelde terrein zijn van dichtbij te zien in figuur 2, waarin de verlichting van bovenaf is. Ze komen voor op de locatie aan de rand van Spoetnik Planitia waar de verhogingen en hellingen die naar de omliggende hooglanden leiden het laagst zijn, en ook waar een belangrijk tektonisch systeem samenvalt met de rand van Spoetnik Planitia. De lage ligging van het gebied maakt het een natuurlijke omgeving voor eerdere dekking door stikstofijsgletsjers, zoals aangegeven door modellering van vluchtig gedrag op Pluto, uitgevoerd door Dr. Bertrand in Ames. Door vergelijking van het wasbord en de geribbelde textuur met parallelle ketens van langwerpige sublimatieputten (depressies in het oppervlak gevormd waar ijs direct in een gas verandert) gezien in het zuiden van Spoetnik Planitia, de richels worden geïnterpreteerd als waterijsresten die zijn vrijgekomen door tektonisme van de onderliggende korst. Dit waterijsafval was drijvend in de dichtere, ontpit glaciaal stikstofijs waarvan wordt geïnterpreteerd dat het dit gebied vroeger bedekte, en verzameld op de vloeren van de langwerpige kuilen. Nadat het stikstofijs zich via sublimatie had teruggetrokken, het puin bleef achter als de uitgelijnde richels, het nabootsen van de sublimatietextuur - wasbordruggen waar afgezet op vlak terrein, en gegroefde ruggen waar afgezet op steilere hellingen.

Schattingen van de ouderdom van het krateroppervlak geven aan dat het wasbord en de geribbelde ruggen vroeg in de geschiedenis van Pluto werden afgezet, na de vorming van het Spoetnik-bekken door een gigantische inslag ~ 4 miljard jaar geleden. Handelend als een gigantische koude val, naar dit bekken migreerde het oppervlaktestikstofijs over Pluto gedurende enkele tientallen miljoenen jaren, waardoor de terugtrekking van stikstofgletsjers uit hooggelegen gebieden, zoals die nu worden ingenomen door het wasbord en geribbeld terrein, wordt veroorzaakt. Het precieze mechanisme dat de sublimatiekuilen verlengde en hun opvallend consistente oriëntatie definieerde, ongeacht de breedtegraad of locatie ten opzichte van Sputnik Planitia, is ongrijpbaar, maar is consistent met een proces op wereldschaal.

Een beperking is dat echte polaire dwaaloplossingen voor Pluto (geleverd door co-auteur Dr. James Keane van Caltech) aangeven dat de ruggen nooit allemaal N-Z kunnen zijn georiënteerd op enig moment in de geschiedenis van Pluto. Dit suggereert een oorzaak voor de uitlijning die niet exogeen is (d.w.z. de oriëntatie wordt waarschijnlijk niet alleen bepaald door zonneverlichting, waardoor alle sublimatiekuilen N-S uitlijnen). Dr. White vat de bevindingen als volgt samen:"Deze terreinen vormen een geheel nieuwe categorie van gletsjerachtige landvormen die uniek is voor Pluto, en vertegenwoordigen geologisch bewijs dat stikstofijs-glaciatie meer wijdverbreid was over Pluto in de vroege geschiedenis voorafgaand aan de vorming van het Spoetnik-bekken. De dichte afstand tussen de richels stelt ons in staat om nauwkeurig de dekking in het verleden in kaart te brengen van de ijstijd die ze heeft afgezet, die zich uitstrekte over ten minste 70, 000 km2 van de hooglanden van Pluto (groter dan de staat West Virginia)".