Plüton'un Jeolojisi - Geology of Pluto
Plüton'un jeolojik yüzeyi, kabuk ve iç yapısı oluşur Pluto'ya . Plüton'un Dünya'dan uzaklığı nedeniyle, Dünya'dan derinlemesine araştırma yapmak zordur. Plüton ile ilgili pek çok ayrıntı, Yeni Ufuklar'ın Plüton sisteminden geçerek Dünya'ya veri göndermeye başladığı 14 Temmuz 2015'e kadar bilinmiyordu . Bunu yaptığında, Pluto'nun dikkate değer jeolojik çeşitliliğe sahip olduğu bulundu ve New Horizons ekibi üyesi Jeff Moore, "her zerresinin Mars'ınki kadar karmaşık olduğunu" söyledi. Son Yeni Ufuklar Pluto veri iletimi 25 Ekim 2016'da alındı. Haziran 2020'de gökbilimciler, Plüton'un bir yeraltı okyanusuna sahip olabileceğine ve dolayısıyla ilk oluştuğunda yaşanabilir olabileceğine dair kanıtlar bildirdiler .
Yüzey
Plüton'un yüzeyinin yüzde 98'inden fazlası , eser miktarda metan ve karbon monoksit içeren katı nitrojenden oluşur . Plüton'un Charon'a dönük yüzü daha fazla katı metan içerirken, karşıt yüzü daha fazla nitrojen ve katı karbon monoksit içerir. Uçucu buzların dağılımının mevsime bağlı olduğu ve yeraltı süreçlerinden çok güneş ışınlarından ve topografyadan etkilendiği düşünülmektedir.
Hubble Uzay Teleskobu (HST) tarafından alınan görüntülerden , Plüton'un ışık eğrisi ve kızılötesi spektrumundaki periyodik değişimlerle birlikte üretilen haritalar , Plüton'un yüzeyinin çok çeşitli olduğunu, hem parlaklık hem de renk açısından büyük farklılıklar olduğunu ve albedoların 0.49 ile 0.49 arasında olduğunu göstermektedir. 0.66. Plüton ile olduğu kadar kontrast olarak, Güneş Sistemi'nin en karşılaştırmalı kuruluşlarından biridir Satürn uydusu Iapetus . Renk kömür siyahı, koyu turuncu ve beyaz arasında değişir. Plüton'un rengi, Mars'tan biraz daha turuncu, önemli ölçüde daha az kırmızı ile Io'nun rengine daha benzer . Yeni Ufuklar verileri, parlak, düz, etkili bir şekilde kratersiz Sputnik Planitia ve çeşitli orta yaş ve renkli arazilerin yanı sıra antik, karanlık, dağlık arazi (Cthulhu gibi) ile birlikte Plüton için eşit derecede değişken yüzey yaşları önermektedir.
Plüton'un yüzey rengi 1994 ile 2003 arasında değişti: kuzey kutup bölgesi aydınlandı ve güney yarımküre karardı. Plüton'un genel kızarıklığı da 2000 ve 2002 yılları arasında önemli ölçüde arttı. Bu hızlı değişimler, muhtemelen Plüton'un aşırı eksenel eğimi ve yüksek yörünge eksantrikliği ile güçlendirilen, Plüton'un atmosferinin bölümlerinin mevsimsel yoğunlaşması ve süblimleşmesi ile ilgilidir .
.jpg)
Yumuşak buz düzlükleri ve buzullar
Sputnik Planitia , nitrojen , karbon monoksit ve katı metan dahil olmak üzere Plüton'un su-buz ana kayasından daha uçucu, daha yumuşak ve daha yoğun buzlardan oluşuyor gibi görünüyor . Planitia'nın çoğunda çokgen bir konveksiyon hücre yapısı görülebilir. Yüzeyinin 10 milyon yıldan daha eski olması gerektiğini gösteren hiçbir krater bulunamadı. Kraterlerin yokluğunu açıklamak için, kriyovolkanizm ( magma yerine uçucular püskürten volkanlar ), konvektif devrilme ve viskoz gevşeme - negatif topografyayı silecek süreçler dahil olmak üzere bir dizi mekanizma önerilmiştir . Muhtemelen katı nitrojen olan buzulların, planitiadan bitişik çöküntülere ve kraterlere aktığı görülebilir. Ovadan gelen nitrojen, atmosfer yoluyla taşınmış ve ovanın doğu ve güneyindeki yaylalarda ince bir buz tabakasında birikerek Tombaugh Regio'nun büyük, parlak doğu lobunu oluşturmuş gibi görünüyor . Buzullar, bu doğu yaylalarından vadiler yoluyla planitiaya geri akıyor gibi görünüyor.
Planitia'nın doğu kenarına akan nitrojen buz buzulları (akış çizgilerini vurgulayan benzer yeniden yansıtılmış arkadan aydınlatmalı görünüm).
Su buz dağları
Sputnik Planitia'nın güneybatı ve güney kenarları boyunca birkaç kilometre yüksekliğinde dağlar oluşur. Su buzu, Plüton sıcaklıklarında bu tür yükseklikleri destekleyecek kadar güçlü olan, Plüton'da tespit edilen tek buzdur.
Plüton - su buzu dağılımı (yanlış renk; rel 29 Ocak 2016)
Su buzu tespit edilen bölgeler (mavi bölgeler)
Hillary Montes ve Tenzing Montes (etiketli Norgay Montes), Sputnik Planitia (üstte) ve Cthulhu Regio (altta) arasında uzanır.
Antik kraterli arazi
Cthulhu Regio ve diğer karanlık alanlarda birçok krater ve katı metan izleri bulunur. Koyu kırmızı rengin, Plüton'un atmosferinden düşen tolinlerden kaynaklandığı düşünülüyor .
kuzey enlemleri
Orta-kuzey enlemleri, Triton'un yüzeyini anımsatan çeşitli araziler sergiler . "Kalın, şeffaf bir katı nitrojen levhası içinde seyreltilmiş" katı metandan oluşan bir kutup başlığı biraz daha koyu ve daha kırmızıdır.
Plüton'da metan buzunun dağılımı. Parlak yeşil, kutup başlığıdır; parlak kırmızı, Balrog Regio'dur .
Çarpıcı bölgesel farklılıklar gösteren metan buzu bolluğu haritası. Burada daha parlak mor renklerle gösterilen daha güçlü metan emilimi ve siyahla gösterilen daha düşük bolluklar.
Karanlık ekvator bölgelerinin kuzeyindeki karmaşık jeolojik özelliklerin belirtileri
Tartarus Dorsa
Plüton'un kuzey yarımküresinin batı kısmı, gayri resmi olarak Tartarus Dorsa olarak adlandırılan 500 metre yüksekliğindeki geniş, oldukça belirgin bir dizi dağdan oluşur; dağların aralığı ve şekli pullara veya ağaç kabuğuna benzer. Dr. John Moores ve meslektaşlarının Ocak 2017 tarihli bir Nature makalesi, bu buzlu sırtları penitentes olarak tanımladı . Penitentes, erozyonla oluşan ve uzun kulelerle çevrili buzlu çöküntülerdir. Plüton, Penitentes'in tanımlandığı Dünya dışındaki tek gezegen gövdesidir. Penitentes, Jüpiter'in uydusu Europa'da varsayılmış olsa da , mevcut teoriler, bir atmosferin oluşması gerekebileceğini öne sürüyor. Moores ve meslektaşları, Pluto'nun penitenteslerinin yalnızca yüksek atmosferik basınç dönemlerinde, yörünge döngüsü başına yaklaşık 1 santimetre oranında büyüdüğünü varsayıyorlar. Bu penitentes son birkaç on milyonlarca yılda oluşmuş gibi görünüyor, bölgedeki kraterlerin seyrekliği tarafından desteklenen bir fikir, Tartarus Dorsa'yı Plüton'daki en genç bölgelerden biri yapıyor.
Hem Tartarus Dorsa hem de Pluto'nun yoğun kraterli kuzey arazisini (ve dolayısıyla her ikisinden daha yakın zamanda oluşmuş) kesen tek bir noktadan yayılan altı kanyondan oluşan bir settir; En uzun, gayri resmi olarak adlandırılan Sleipnir Fossa, 580 kilometreden uzun. Bu yarıkların, oluşumun merkezindeki malzeme kabarmasının neden olduğu basınçlardan kaynaklandığı düşünülmektedir.
olası kriyovolkanizma
Ne zaman Yeni Ufuklar ilk Plüton verileri geri gönderilen, Plüton atmosferi Güneş'ten ultraviyole ışığa saatte yüzlerce ton kaybetme olduğu düşünülen; böyle bir kaçış oranı, kuyruklu yıldız çarpmalarıyla yeniden sağlanamayacak kadar büyük olurdu. Bunun yerine, nitrojenin ya kriyovolkanizma ya da onu yüzeye çıkaran gayzerler tarafından yeniden sağlandığı düşünülüyordu . Plüton'un içinden malzemenin yükseldiğini ima eden yapıların görüntüleri ve muhtemelen gayzerler tarafından bırakılan çizgiler bu görüşü desteklemektedir. Müteakip keşifler, Plüton'un atmosferik kaçışının birkaç bin kez fazla tahmin edildiğini ve bu nedenle, devam eden jeolojinin kanıtları güçlü kalsa da, Plüton'un atmosferini jeolojik yardım olmadan teorik olarak koruyabildiğini gösteriyor.
Geçici olarak Wright Mons ve Piccard Mons olarak adlandırılan iki olası kriyovolkan, Sputnik Planitia'nın güneyinde, güney kutbuna yakın bölgenin topografik haritalarında tespit edilmiştir . Her ikisi de 150 km'nin üzerinde ve en az 4 km yüksekliğinde, şu anda Plüton'da bilinen en yüksek zirveler. Hafif kraterlidirler ve bu nedenle Sputnik Planitia kadar genç olmasalar da jeolojik olarak gençtirler. Büyük bir zirve depresyonu ve tümsek kanatları ile karakterize edilirler. Bu, büyük potansiyel olarak kriyovolkanik yapıların Güneş Sistemi'nin herhangi bir yerinde ilk kez açıkça görüntülendiğini temsil ediyor.
2019'da yapılan bir çalışmada, Tombaugh Regio'nun batısında, kuzeydoğu Cthulu Makula'da bulunan bir dizi çukur olan Virgil Fossae çevresinde ikinci bir muhtemel kriyovolkanik yapı tespit edildi. Amonyak bakımından zengin kriyolavaların Virgil Fossae ve yakındaki birkaç yerden püskürdüğü ve birkaç bin kilometrekarelik bir alanı kapladığı görülüyor; Yeni Ufuklar Pluto'nun yanından uçtuğunda amonyağın spektral sinyalinin saptanabilir olması, Virgil Fossae'nin bir milyar yıldan daha yaşlı olmadığını ve potansiyel olarak çok daha genç olduğunu gösteriyor, çünkü galaktik kozmik ışınlar o sırada kabuğun üst metresindeki tüm amonyağı yok edecekti. ve güneş radyasyonu, yüzeydeki amonyağı 10 ila 10000 kat daha hızlı yok edebilir. Bu kriyomagmanın ortaya çıktığı yer altı rezervuarı, Plüton'un yer altı okyanusundan ayrı olabilir.
İç yapı
Plüton'un yoğunluğu 1.87 g / cm ' 3 . Çünkü radyoaktif elementlerin bozunma sonunda onlardan ayırmak için kaya için yeterli buzları ısı olur, bilim adamları Plüton'un iç yapısı kayalık malzeme yoğun yerleşmiş olan ile farklılaşmış olduğunu düşünüyorum çekirdek bir çevrili manto su buz. Plüton'un bol miktardaki yüzey uçucuları, Plüton'un ya tamamen farklılaştığını (ve böylece su buzunda kilitlenmiş olan tüm uçucuları serbest bıraktığını) ya da durumsal diskin temizlenmesinden sonra bir milyon yıldan daha kısa bir süre içinde (uçucular hala mevcutken) oluştuğunu ima eder. Plüton'a dahil edilecek).
Çekirdeğin çapının yaklaşık olarak olduğu varsayılmaktadır. 1700 km , Plüton'un çapının %70'i. Bu tür bir ısınmanın bugün de devam etmesi , çekirdek-manto sınırında yaklaşık 100 ila 180 km kalınlığında bir sıvı su ve amonyaktan oluşan bir yeraltı okyanus tabakası oluşturması mümkündür . New Horizon'un Plüton görüntülerine dayanan araştırmalar, herhangi bir büzülme belirtisi göstermiyor (Plüton'un iç suyunun tamamı donmuş ve buza dönüşmüş olsaydı bekleneceği gibi II ) ve muhtemelen bu iç okyanus nedeniyle Plüton'un içinin hala genişlemekte olduğunu ima ediyor; bu, Plüton'un içinin hâlâ sıvı olduğunun ilk somut kanıtıdır. Bireysel fayların uzunluğuna ve yerel yükselme eksikliğine bağlı olarak, Plüton'un kalın bir su-buz litosferine sahip olduğu öne sürülmektedir. Faylardaki farklı eğilimler, mekanizmaları bilinmemekle birlikte, daha önce aktif olan tektoniği düşündürmektedir. DLR Planet Araştırma Enstitüsü Neptün'ün ile birlikte bir geçiş bölgesi Pluto'dur yoğunluk için-yarıçap oranı yalan hesaplanmıştır, Triton orta ölçekli gibi buzlu uydular arasında, Uranüs uyduları ve Satürn ve bu Jüpiter kayalık uyduları Io .
Plüton'un manyetik alanı yoktur.