A Pluto hatalmas jégvulkánjai

Szerző: Rezes Dániel

A New Horizons űrszonda által visszaküldött felvételek és összetételi adatok azt mutatják, hogy a Pluto felszínének kora nagyon változatos. Ezeknek a koroknak az intervalluma a relatíve ősi, erősen kráterezett felszínektől a nagyon fiatal, kráterekkel nem vagy csak igen kis számban borított felszínekig terjed – számoltak be róla amerikai és francia kutatók a Nature Communications nevű szaklapban megjelent cikkükben.

A New Horizons űrszonda által a Pluto törpebolygóról készített nagy felbontású, kontrasztosított MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera) kép,
mely a felszín összetételi különbségeit hivatott kiemelni.
Forrás: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Az 1930-ban felfedezett Pluto sokáig Naprendszerünk kilencedik bolygójának számított, azonban a Kuiper Öv távoli szegleteiben felfedezett hasonló égitestek (pl. Eris) felfedezése után a jeges Pluto törpebolygó besorolást kapott a Nemzetközi Csillagászati Uniótól (IAU, International Astronomical Union). Az égitestnek öt holdja van, melyeknek nevei Charon, Nix, Hydra, Kerberos és Styx. A Hold átmérőjének kétharmadával rendelkező Plutonak valószínűleg kőzetekből álló magja van, melyet vízjégből (és esetleg folyékony vízből) álló köpeny burkol. A törpebolygó felszínét metánból és nitrogénből álló jegek boríthatják. A -232°C átlagos felszíni hőmérsékletű Pluto vékony atmoszféráját nitrogén, metán és szén-monoxid alkotja. Az égitest légköre az üstökösökhöz hasonlóan napközelségben terjeszkedik, míg naptávolban összeomlik és kifagyva hóként a felszínre hull.

A New Horizons által készített panorámafelvétel a Pluto jégből felépülő hegyeiről és síkságairól. A kép a legközelebbi távolság elérését követő 15 perc múltán készült. A Pluto felszíne felett található légköri rétegek a Nap hátsó megvilágításában figyelhetőek meg.
Forrás: NASA/JHUAPL/SwRI

A Pluto megismerésében kulcsszerepet játszó New Horizons űrszonda 2006-ban indult útjára, hogy az első műszerként segítsen megismerni a Naprendszerünk peremén található Plutot és a távoli Kuiper Öv objektumait. Ezeknek az égitesteknek az építőelemei a Naprendszer keletkezéséből visszamaradt reliktum anyagok. A New Horizons olyan alap tudáshoz juttat minket útja során, mint az égitestek felszíni tulajdonságai, geológiai jellemzőik, belső felépítésük és légkörük.

A New Horizons felvétele a Wright Mons térségéről. A kiemelkedés a Pluto két potenciális kriovulkánja közül az egyik. A Wright Mons ~4-5 km magasságú
és ~150 km átmérőjű. Forrás: (Singer et al. 2022).

A kutatás középpontjában álló jégvulkánok (kriovulkánok) hasonlítanak a Földön is megfigyelhető vulkánokhoz, azonban forró kőzetolvadékból kristályosodott kőzetek helyett folyékony ammónia és víz fagyásából keletkezett jegekből épülnek fel. A felvezető bekezdésben említett fiatal, kevéssé kráterezett felszínek közé tartozik a Sputnik Planitia jégmezőtől délnyugatra található Wright és Piccard Montes, melyet hatalmas kiemelkedések és dimbes-dombos felszínek tarkítanak. Ehhez hasonló régiók a Naprendszer más pontjaiban nem találhatóak meg. A feltételezések szerint a Pluto ezen felszínformáját kriovulkáni folyamatok alakítják. Ezeknek a folyamatoknak a típusa és méretei egyedülállóak az általunk jelenleg ismert égitestek körében. A fő topográfiai kiemelkedés a Wright Mons, mely a környező területek fölé kb. 4-5 kilométerrel magasodik és nagyjából 150 kilométer szélességben terül el, valamint a Piccard Mons, mely nagyjából 225 km szélességű és csúcsa kb. 7 km magasságú. A Wright Mons fő topográfiai kiemelkedésének térfogata ~2,4×104 km3, mely hasonló a Mauna Loa térfogatához. Utóbbi Földünk egyik legnagyobb vulkánja.

A Wright és Piccard Montes terület geomorfológiájának és összetételi tulajdonságainak vizsgálatával a szakemberek megállapították, hogy a Pluto más területeivel ellentétes csekély kráterszám létrejöttéhez számos kitörési terület több 10 km3-nyi anyagának felszínformáló hatása szükséges. Ezeket figyelhetjük meg napjainkban több km magas dómokként, melyek időnként összeolvadva még komplexebb felszínformákat hoznak létre. A kutatók azt feltételezik, hogy ezeknek a fiatal, jégből álló masszív képződményeknek a létrejöttéhez a bolygó keletkezéskor visszamaradt (reziduális) belső hőjének hatékony visszatartására, valamint a korábban gondoltnál több hő jelenlétére volt szükség annak érdekében, hogy az égitest ennyire kései szakaszában is képes legyen ilyen vízjégben gazdag anyagokat mobilizálni.

Források:
[1] http://www.sci-news.com/space/pluto-cryovolcanoes-10663.html
[2] Singer, K. N. et al. (2022). Large-scale cryovolcanic resurfacing on Pluto. Nature Communications, 13(1):1-9.
[3] https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/overview/index.html
[4] https://solarsystem.nasa.gov/planets/dwarf-planets/pluto/in-depth/
[5] https://www.nasa.gov/image-feature/pluto-s-wright-mons-in-color

Planetology Beszélgetések – Pluto for President

Planetology Beszélgetések címmel régi/új podcasttal jelentkezik a Planetology.hu szerkesztői csapata. A soron következő adásunkban nehéz szívvel emlékezünk Naprendszerünk kilencedik bolygójára. Vagy mégsem? Kiderül a „Pluto for President” című műsorból. Ebben a törpebolygó múltját és jelenét tárgyalja ki Kocsis ERzsó, Kovács Gergő és Rezsabek Nándi. A podcast az Impulzus következő platformján érhető el:

Válaszúton a New Horizons

A korábban Pluto törpe-, majd év elején az Ultima Thule kisbolygó (elrepülő manőverrel történő) sikeres megfigyelése után válaszúton a New Horizons űrszonda. Sajnos a korábban tervezett 2014 PN70 és 2014 OS393 további Kuiper-övbéli aszteroidák elérésére műszaki és navigációs okokból nincs mód. Ráadásul kommunikációs hiba miatt az Ultima Thule fényképfelvételeinek és mérési eredményeinek is alig 1 százalékát sikerült eddig letöltenie a földi irányítóközpontnak.

A MU69 után a következő reális célpont 2021-ben lesz elérhető. De, hogy melyik Neptunuszon túli objektum (TNO) lesz, az egyelőre a jövő homályába vész…

Rezsabek Nándor

Forrás: Centauri Dreams