Als es seinen historischen Vorbeiflug an Pluto . machte im Juli 2015 , das Neue Horizonte Raumsonde gab Wissenschaftlern und der breiten Öffentlichkeit ein erstes klares Bild davon, wie dieser ferne Zwergplanet aussieht. Neben atemberaubenden Bildern von Plutos „Herz“ , es ist gefrorene Ebenen , und Bergketten , eines der interessanteren Merkmale, die es entdeckte, war Plutos mysteriöses „Klingengelände“.
Nach Angaben vonNeue Horizonte, diese Merkmale bestehen fast vollständig aus Methaneis und ähneln riesigen Klingen. Zum Zeitpunkt ihrer Entdeckung war die Ursache dieser Merkmale unbekannt. Aber nach neue Forschung von Mitgliedern derNeue HorizonteTeam ist es möglich, dass diese Merkmale das Ergebnis einer bestimmten Art von Erosion sind, die mit der komplexen Klima- und geologischen Geschichte von Pluto zusammenhängt.
Seit demNeue HorizonteDie Sonde lieferte einen detaillierten Blick auf die geologischen Merkmale von Pluto, die Existenz dieser zerklüfteten Grate war eine Quelle des Mysteriums. Sie befinden sich in den höchsten Höhen auf der Oberfläche von Pluto in der Nähe des Äquators und können mehrere hundert Fuß hoch werden. In dieser Hinsicht ähneln sie Penitentes, einer Art von Struktur, die in hochgelegenen Schneefeldern entlang des Äquators der Erde zu finden ist.
Penitentes, am südlichen Ende der Chajnantor-Ebene in Chile. Credits: Wikimedia Commons/ESO
Diese Strukturen werden durch Sublimation gebildet, bei der atmosphärischer Wasserdampf gefriert, um stehende, schaufelartige Eisstrukturen zu bilden. Das Verfahren basiert auf der Sublimation, bei der schnelle Temperaturänderungen bewirken, dass Wasser von einem Dampf in einen Feststoff (und wieder zurück) übergeht, ohne zwischendurch in einen flüssigen Zustand überzugehen. Vor diesem Hintergrund betrachtete das Forschungsteam verschiedene Mechanismen für die Bildung dieser Rücken auf Pluto.
Sie stellten fest, dass das mit Klingen versehene Terrain von Pluto das Ergebnis des Einfrierens von atmosphärischem Methan in extremen Höhen auf Pluto war, was dann zu Eisstrukturen führte, die denen auf der Erde ähneln Center, der auch a . warNeue Horizonte'Teammitglied. Wie er in einer NASA erklärte Pressemitteilung :
„Als wir erkannten, dass das mit Klingen versehene Terrain aus hohen Ablagerungen von Methaneis besteht, haben wir uns gefragt, warum es all diese Grate bildet, anstatt nur große Eisklumpen auf dem Boden zu sein. Es stellt sich heraus, dass Pluto Klimaschwankungen unterliegt und manchmal, wenn Pluto etwas wärmer ist, beginnt das Methaneis im Grunde zu „verdampfen“.
Aber anders als auf der Erde hängt die Erosion dieser Merkmale mit Veränderungen zusammen, die im Laufe von Äonen stattfinden. Dies sollte nicht überraschen, da die Umlaufzeit von Pluto 248 Jahre (oder 90.560 Erdtage) beträgt, was bedeutet, dass es so lange dauert, eine einzelne Umlaufbahn um die Sonne zu vollenden. Darüber hinaus bedeutet die exzentrische Natur seiner Umlaufbahn, dass seine Entfernung von der Sonne beträchtlich reicht, von 29.658 AE im Perihel bis 49.305 AE im Aphel.
Karten basierend auf den Daten von New Horizons zur Topographie (oben) und Zusammensetzung (unten) von Plutos Oberfläche. Beide zeigen den Abschnitt von Pluto an, in dem das mit Klingen versehene Gelände beobachtet wurde. Credits: NASA/JHUAPL/SwRI/LPI
Wenn der Planet am weitesten von der Sonne entfernt ist, gefriert Methan in großen Höhen aus der Atmosphäre. Und wenn sie sich der Sonne nähert, schmelzen diese Eismerkmale und verwandeln sich direkt wieder in atmosphärischen Dampf. Als Ergebnis dieser Entdeckung wissen wir jetzt, dass die Oberfläche und die Luft von Pluto anscheinend viel dynamischer sind als bisher angenommen. Ähnlich wie die Erde einen Wasserkreislauf hat, kann Pluto einen Methankreislauf haben.
Diese Entdeckung könnte es Wissenschaftlern auch ermöglichen, Orte von Pluto zu kartieren, die nicht im Detail fotografiert wurden. Wenn dasNeue HorizonteMission ihren Vorbeiflug durchführte, machte sie hochauflösende Bilder von nur einer Seite des Pluto – die als „Begegnungshalbkugel“ bezeichnet wird. Die andere Seite konnte sie jedoch nur in geringerer Auflösung beobachten, was eine detaillierte Abbildung verhinderte.
Aber basierend auf dieser neuen Studie konnten NASA-Forscher und ihre Mitarbeiter zu dem Schluss kommen, dass diese scharfen Kanten möglicherweise ein weit verbreitetes Merkmal auf Plutos „anderer Seite“ sind. Die Studie ist auch insofern von Bedeutung, als sie unser Verständnis der globalen Geographie und Topographie von Pluto in Vergangenheit und Gegenwart verbessert. Dies liegt daran, dass es einen Zusammenhang zwischen atmosphärischem Methan und Höhenmerkmalen zeigte. Als solche können Forscher nun Höhen auf Pluto ableiten, indem sie nach Methankonzentrationen in seiner Atmosphäre suchen.
Vor nicht allzu langer Zeit galt Pluto dank seiner immensen Entfernung von der Sonne als einer der am wenigsten verstandenen Körper in unserem Sonnensystem. Dank laufender Studien, die durch die gesammelten Daten derNeue HorizonteMission werden Wissenschaftler immer besser mit dem Aussehen ihrer Oberfläche vertraut, ganz zu schweigen von den geologischen und klimatologischen Kräften, die sie im Laufe der Zeit geformt haben.
Und genießen Sie dieses Video, das die Entdeckung von Plutos Klingengelände mit freundlicher Genehmigung des Ames Research Center der NASA beschreibt:
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