Sıvı nitrojen yakın zamanda Plüton’un kalp şeklindeki buzulundan akmış olabilir

Southwest Araştırma Enstitüsü (SwRI) tarafından yürütülen yeni bir çalışma, cüce gezegenin yüzeyindeki kalp şeklindeki devasa buzulun bir parçası olan Sputnik Planitia’nın kuzey ucundaki çatlaklardan sıvı nitrojenin Plüton’un yüzeyine yükseldiğine dair kanıtlar sağlıyor. Bu, yakın zamanda Plüton’da meydana gelen sıvı akışının ilk kanıtıdır. Çalışma, NASA’nın New Horizons uzay aracından elde edilen verilere dayanıyor ve New Horizons misyonunun baş araştırmacısı SwRI Başkan Yardımcısı Dr. Alan Stern tarafından yönetiliyor.

Araştırmanın başyazarı Stern, “Plüton bizi şaşırtmaktan hiç vazgeçmiyor” dedi ve “ve bu yeni sonuç da kesinlikle bunu yapıyor. Sıvıların yakın zamanda Plüton’un yüzeyinde kendilerini ifade ettiğini öne sürmenin yanı sıra, aynı zamanda Plüton’da yeni bir tür zaman değişkenli özelliği de akla getiriyor.”

Sputnik Planitia, Plüton’da Teksas ve Oklahoma’nın toplamından daha büyük, geniş, donmuş bir nitrojen buzuludur. 2015 ve 2016’da bu bölgenin en kuzey kısımlarına ait New Horizons görüntüleri, Sputnik Planitia’da ince, koyu doğrusal özellikler ve daha yaygın karanlık özelliklerle ayrılmış şehir büyüklüğünde jeolojik konveksiyon hücrelerini ortaya çıkardı. Yeni analizler, bu karanlık, doğrusal ve dağınık özelliklerin ara sıra ve geçici olarak, belki de zaman zaman bir sıvı (büyük olasılıkla sıvı nitrojen) tarafından ıslatıldığını gösteriyor.

Bu sonuç şurada yayınlandı: Gezegen Bilimi Dergisi.

Plüton buzunda Dünya benzeri ipuçları

Plüton’un atmosferik ve termal koşulları sıvı nitrojen yağmurunu fiziksel olarak imkansız hale getiriyor. Bununla birlikte, kuzey Sputnik Planitia’nın yüzey desenleri, Dünya’daki yağmur suyuyla veya yüzey altı sıvıların çıkmasıyla ıslanan buzul özelliklerine benzeyecek şekilde karartılmıştır.

SwRI liderliğindeki Plüton araştırmacıları ekibi, Yeni Ufuklar görüntülerini, Grönland buz tabakası da dahil olmak üzere Dünya üzerindeki konumların NASA Landsat 9 görüntüleriyle karşılaştırdı. Buz ve kar üzerinde sıvı suyun oluştuğu bölgelerde koyu renkli, dar yüzey özellikleri tespit edildi. Yeni Ufuklar’dan alınan Sputnik Planitia görüntüleri birbirine çok benziyor; bu da yeraltındaki sıvı nitrojenin yükseldiğini ve Plüton’un nitrojen buzunu ıslattığını gösteriyor.

Çalışmanın ortak yazarlarından biri olan SwRI Baş Bilim Adamı Dr. Kelsi Singer, “Sputnik Planitia’nın yüzeyi oldukça genç; yüzeydeki devrilmenin modellenmesine göre muhtemelen 1 milyon yıldan daha genç; dolayısıyla baktığımız bu özellikler o zamandan bu yana oluşmuş olmalı” dedi.

“Plüton, güneş sisteminde başka hiçbir yerde görülmeyen pek çok benzersiz araziye sahip ve Sputnik Planitia’nın bu alanı da onlardan biri. Yüzeyi, Dünya’da alıştığımızla karşılaştırıldığında farklı koşullar dizisi sağlıyor ve bu keşif, malzemelerin Dünya’da üretilmesi zor ortamlarda nasıl davrandığını daha iyi anlamamızı sağlıyor.”

Modeller gömülü eriyiği işaret ediyor

Yeni çalışma, Plüton’un yüzeyine yakın zamanda sıvı akışının ilk kanıtını sağlıyor. İlk yazar Stern’in liderliğindeki bazı araştırmalar da dahil olmak üzere daha önceki araştırmalar, eski sıvı akışlarını öne sürdü; ancak yeni çalışma, buzul yüzeyinin altında şu anda veya yakın zamanda sıvı nitrojenin bulunduğunu öne sürüyor.

SETI Enstitüsü’nde kıdemli araştırma görevlisi olan Dr. Orkan Umurhan’ın liderliğindeki bilgisayar modelleri, Plüton’un kilometrelerce derinlikteki Sputnik buzulunun tabanındaki nitrojen buzunun eriyerek sıvı nitrojen oluşturabileceğini gösteriyor. Dahası, bu bilgisayar modelleri, bu sıvının, lav veya şofben tüplerine benzer şekilde, aşağıdan gelen kaldırma kuvveti veya basınçla tahrik edilen küçük kanallar aracılığıyla yüzeye yukarı doğru taşınabileceğini ortaya çıkardı.

Araştırmacılar, erimiş nitrojenin yüzeye ulaştığında, Sputnik Planitia’nın nitrojen buzulu üzerindeki yamaçlardan aşağı doğru akmaya yetecek kadar uzun süre sıvı kalabildiğini, buzlu yüzeyi ıslattığını ve gözlemlenen karanlık özellikleri ürettiğini buldu.

Umurhan, “Bence bu bulguların büyük önemi ve teşvik ettiği cezbedici tablo, katı hal nitrojen fiziğini çok düşük sıcaklıklarda daha fazla incelemek için büyük bir motivasyon ve nedendir.” dedi. “Özellikle katı nitrojen malzemelerinde, erimeye neden olabilecek stres ve gerilim altında meydana gelen fiziği incelemek önemlidir. Bu süreçler laboratuvarda hiçbir zaman gerçek anlamda ayrıntılı olarak incelenmemiştir.”

Haritalandırılmamış arazi açık sorular bırakıyor

Plüton’un başka hiçbir bölgesi bazal akışa dair kanıt göstermese de, Plüton’un yarısından fazlası yüksek çözünürlükte haritası çıkarılmamış durumda. Erime süreci ve sıvının Plüton’daki yukarı doğru hareketi, NASA’nın Voyager 2’sinin Neptün’ün ayı Triton’da gözlemlediği gayzerler gibi güneş sistemi boyunca görülen diğer olayları da potansiyel olarak açıklayabilir. Güneş sisteminin bu bölgesinde başka yerlerde benzer süreçlerin meydana gelip gelmediğini belirlemek için Plüton ve diğer Kuiper Kuşağı gezegenlerinin daha yüksek çözünürlüklü haritalanmasına ihtiyaç vardır.