หัวใจของพลูโตอยู่ภายใต้อะไร งานวิจัยใหม่บ่งชี้ว่าอาจมีมหาสมุทรที่มีลักษณะคล้ายทะเล "ทะเลเดดซี" ที่มีความหนามากกว่า 100 กิโลเมตร
“ แบบจำลองความร้อนของหลักฐานการตกแต่งภายในและการแปรสัณฐานของดาวพลูโตบนพื้นผิวบอกว่ามหาสมุทรอาจมีอยู่ แต่มันไม่ง่ายเลยที่จะสรุปขนาดหรือสิ่งอื่นใดเกี่ยวกับมัน” แบรนดอนจอห์นสันจากมหาวิทยาลัยบราวน์กล่าว “ เราสามารถจำกัดความหนาของมันและรับเบาะแสบางอย่างเกี่ยวกับองค์ประกอบ”
การวิจัยโดยจอห์นสันและทีมของเขามุ่งเน้นไปที่ "หัวใจ" ของพลูโต - ภูมิภาคที่เรียกว่า Sputnik Planum ซึ่งถ่ายโดยยานอวกาศนิวฮอริซอนส์ซึ่งถ่ายโดยพลูโตในเดือนกรกฎาคมปี 2558
Alan Stern ผู้ตรวจสอบหลักคนใหม่ของ Horizo ns เรียก Sputnik Planum“ หนึ่งในการค้นพบทางธรณีวิทยาที่น่าทึ่งที่สุดในการสำรวจดาวเคราะห์ 50 ปีบวก” และการวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าภูมิภาคนี้ได้รับการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่อง
หัวใจคือแอ่งน้ำกว้าง 900 กม. ซึ่งใหญ่กว่าเท็กซัสและโอคลาโฮมารวมกันและอย่างน้อยครึ่งทางทิศตะวันตกของมันถูกก่อตัวขึ้นจากการถูกกระทบโดยวัตถุ 200 กิโลเมตรขึ้นไป
จอห์นสันและเพื่อนร่วมงานทิโมธีโบว์ลิ่งของมหาวิทยาลัยชิคาโกและ Alexander Trowbridge และ Andrew Freed จากมหาวิทยาลัย Purdue ได้จำลองการเปลี่ยนแปลงของแรงกระแทกที่สร้างปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่บนพื้นผิวของดาวพลูโตและมองดูพลศาสตร์ระหว่างพลูโตและดวงจันทร์ของดวงจันทร์
ทั้งสองถูกล็อกตามลำดับซึ่งกันและกันหมายความว่าพวกเขามักจะแสดงใบหน้าที่เหมือนกันเมื่อพวกเขาหมุน Sputnik Planum ตั้งอยู่บนแกนน้ำขึ้นน้ำลงที่เชื่อมระหว่างสองโลก ตำแหน่งดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าแอ่งน้ำนั้นมีสิ่งที่เรียกว่าความผิดปกติของมวลบวก - มันมีมวลมากกว่าค่าเฉลี่ยสำหรับเปลือกน้ำแข็งของดาวพลูโต เมื่อแรงโน้มถ่วงของ Charon ดึงลงบนพลูโตมันจะดึงส่วนที่มีมวลมากขึ้นในสัดส่วนที่สูงขึ้นซึ่งจะเอียงดาวเคราะห์จนกระทั่ง Sputnik Planum กลายเป็นแนวเดียวกับแกนน้ำขึ้นน้ำลง
ดังนั้นแทนที่จะเป็นหลุมบนพื้นหลุมอุกกาบาตจึงถูกเติมกลับเข้าไปจริง ๆ ส่วนหนึ่งของมันถูกเติมเต็มด้วยน้ำแข็งไนโตรเจนที่ไหลเวียน ในขณะที่ชั้นน้ำแข็งนั้นเพิ่มมวลเข้าไปในแอ่งน้ำ แต่มันก็ไม่หนาพอที่จะทำให้สปุตนิกปลานั่มมีมวลเป็นบวกได้
จอห์นสันกล่าวว่าส่วนที่เหลือของมวลนั้นอาจเกิดจากของเหลวที่ซุ่มซ่อนอยู่ใต้พื้นผิว
จอห์นสันและทีมของเขาอธิบายแบบนี้:
เช่นเดียวกับลูกบอลโบว์ลิ่งที่ตกลงมาบนแทรมโพลีนการกระแทกครั้งใหญ่จะสร้างรอยบุ๋มบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ตามด้วยการสะท้อนกลับ การตอบสนองนั้นดึงวัสดุขึ้นจากส่วนลึกในการตกแต่งภายในของดาวเคราะห์ หากวัสดุที่อยู่เหนือนั้นหนาแน่นกว่าที่ถูกกระแทกจากการกระแทกหลุมอุกกาบาตก็จะจบลงด้วยมวลที่เท่าเดิมก่อนที่จะเกิดการกระแทก นี่คือปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาที่เรียกว่าการชดเชยแบบคงที่
น้ำมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำแข็ง ดังนั้นหากมีของเหลวเหลวอยู่ใต้ชั้นน้ำแข็งของดาวพลูโตมันอาจจะดีขึ้นหลังจากการปะทะของ Sputnik Planum ออกมากระทบมวลของปล่องภูเขาไฟ ถ้าแอ่งเริ่มต้นด้วยมวลเป็นกลางชั้นไนโตรเจนที่สะสมในภายหลังจะเพียงพอที่จะสร้างความผิดปกติของมวลบวก
“ สถานการณ์นี้ต้องใช้มหาสมุทรเหลว” จอห์นสันกล่าว “ เราต้องการเรียกใช้โมเดลคอมพิวเตอร์เพื่อดูว่านี่เป็นสิ่งที่จะเกิดขึ้นจริงหรือไม่ สิ่งที่เราพบคือการผลิตความผิดปกติของมวลบวกนั้นค่อนข้างอ่อนไหวต่อความหนาของชั้นมหาสมุทร นอกจากนี้ยังมีความอ่อนไหวต่อความเค็มของมหาสมุทรเนื่องจากปริมาณเกลือมีผลต่อความหนาแน่นของน้ำ”
แบบจำลองได้จำลองผลกระทบของวัตถุที่มีขนาดใหญ่พอที่จะสร้างแอ่งขนาดของสปุตนิกปลานุมที่พุ่งพลูโตด้วยความเร็วที่คาดไว้สำหรับส่วนนั้นในระบบสุริยะ การจำลองสันนิษฐานว่าความหนาของชั้นน้ำที่หลากหลายภายใต้เปลือกโลกจากไม่มีน้ำถึงความหนา 200 กิโลเมตร
สถานการณ์ที่สร้างความลึกของขนาดที่สังเกตได้ของ Sputnik Planum ที่ดีที่สุดในขณะที่สร้างปล่องภูเขาไฟที่มีมวลที่ถูกชดเชยเป็นสิ่งที่ดาวพลูโตมีชั้นมหาสมุทรมากกว่าหนา 100 กิโลเมตรและมีความเค็มประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์
“ สิ่งนี้บอกเราว่าถ้า Sputnik Planum เป็นความผิดปกติเชิงบวกอย่างมาก - และดูเหมือนว่ามันเป็น - ชั้นมหาสมุทรนี้อย่างน้อย 100 กิโลเมตรต้องอยู่ที่นั่น” Johnson กล่าว “ มันค่อนข้างน่าอัศจรรย์สำหรับฉันที่คุณมีร่างกายนี้ในระบบสุริยะที่ยังมีน้ำของเหลวอยู่”
จอห์นสันเขาและนักวิจัยอื่น ๆ จะทำการศึกษาข้อมูลที่ส่งกลับมาจากนิวฮอริซันส์เพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจนและน่าสนใจภายในของพลูโตและมหาสมุทรที่เป็นไปได้
อ่านเพิ่มเติม: มหาวิทยาลัยบราวน์, New Horions / APL
