Serce Plutona odgrywa kluczową rolę w cyrkulacji atmosferycznej

Kategorie: 

Źródło: NASA

Naukowcy z NASA dokonali zaskakującego odkrycia na Plutonie. Najnowsze badania wykazały, że wielkie lodowe serce, które znajduje się na powierzchni tej planety karłowatej, w istotny sposób wpływa na cyrkulację atmosferyczną. Struktura ta sprawia, że wiatry wieją w kierunku przeciwnym do obrotu Plutona.

 

Azotowe serce, znane jako Tombaugh Regio, zostało odkryte w 2015 roku dzięki misji sondy kosmicznej New Horizons. Obecność tej struktury traktowano raczej jako ciekawostkę – przynajmniej dotychczas. Najnowsze badania potwierdziły, że lodowe serce jednak nie jest wyłącznie ozdobą tej planety karłowatej.

 

Cienka atmosfera Plutona składa się w większości z azotu. Również struktura Tombaugh Regio jest częściowo pokrywa zamrożonym azotem. W ciągu dnia, cienka warstwa lodu z azotem ogrzewa się i przekształca w parę, natomiast w nocy skrapla się i ponownie tworzy lód. Ze względu na ten proces, tę charakterystyczną strukturę faktycznie można porównać do bijącego serca, które pompuje i rozprowadza po całej planecie karłowatej azotowe wiatry.

Jak wynika z najnowszych badań, przeprowadzonych przez zespół naukowców, którym kierował astrofizyk i planetolog Tanguy Bertrand z NASA Ames Research Center, opisany wyżej proces popycha atmosferę Plutona i powoduje, że krąży w kierunku przeciwnym do obrotu planety karłowatej. W ten sposób powstaje zjawisko, znane jako retro-rotacja. Gdy powietrze wieje blisko powierzchni Plutona, przenosi ciepło, ziarenka lodu i cząsteczki mgły, tworząc smugi i równiny ciemnego wiatru w północnych i północno-zachodnich obszarach planety karłowatej.

 

Większość lodu azotowego na Plutonie znajduje się właśnie w strukturze Tombaugh Regio. Co ciekawe, zanim sonda New Horizons odwiedziła ten obszar, naukowcy zakładali, że jest on niemal całkowicie płaski. Tymczasem jego lewa część to pokrywa lodowa o długości tysiąca kilometrów i położona jest w basenie Sputnik Planitia, którego głębokość wynosi około 3 km. Jest to obszar, który utrzymuje większość lodu azotowego Plutona z powodu niskiego wzniesienia. Natomiast prawa część serca składa się z wyżyn i bogatych w azot lodowców, które rozciągają się do basenu.

Aby zobrazować topografię Plutona i jego pokrywy lodu azotowego, skorzystano z danych misji New Horizons, a następnie wykonano symulację cyklu azotowego z pomocą modelu prognozy pogody i określono, jak powietrze wieje przy powierzchni. Okazało się, że na wysokości ponad 4 km, przez większą część roku, wiatr wieje w kierunku zachodnim, czyli w kierunku przeciwnym do obrotu planety karłowatej. Azot pochodzący ze struktury Tombaugh Regio paruje na północy i zamienia się w lód na południu, a jego ruch powoduje, że wiatr wieje na zachód.

 

Naukowcy odkryli również silny prąd szybko przemieszczającego się wiatru na powierzchni wzdłuż zachodniej granicy basenu Sputnik Planitia. Ten przepływ powietrza przypomina zjawiska obserwowane na Ziemi, np. prąd morski Kuro Siwo w północno-zachodniej części Oceanu Spokojnego. Azot atmosferyczny zamieniający się w lód napędza ten wzór wiatru. Wysokie klify Sputnik Planitia wychwytują ziemne powietrze w basenie, gdzie krąży i staje się silniejszy, gdy przechodzi przez zachodni region.

 

Te wzory wiatru, pochodzące z azotowego serca Plutona mogą wyjaśniać, dlaczego ciemne równiny i smugi wiatru powstają w zachodniej części basenu Sputnik Planitia. Wiatry mogą przenosić ciepło, ogrzewając powierzchnię, lub mogą erodować i przyciemniać lód, przenosząc i osadzając cząsteczki mgły. Gdyby wiatr na Plutonie wirował w innym kierunku, jego krajobraz mógłby wyglądać zupełnie inaczej. Zdaniem naukowców, basen Sputnik Planitia może mieć równie ważne znaczenie dla klimatu Plutona, co oceany dla klimatu na Ziemi.

 

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)