Wetenschappers hebben een fascinerende nieuwe kijk ontdekt op hoe het landschap van de dwergplaneet Pluto werd gevormd. Een team van internationale onderzoekers, waaronder Dr. Adrienne Morison van de Universiteit van Exeter, heeft aangetoond hoe enorme ijsformaties zich vormden in een van de grootste kraters van de planeet, Sputnik Planita. Misschien wel het meest opvallende aan het oppervlak van Pluto, is Sputnik Planitia, een inslagkrater die bestaat uit een heldere vlakte, iets groter dan Frankrijk, gevuld met stikstofijs.
In de nieuwe studie gebruikten wetenschappers geavanceerde modelleringstechnieken om aan te tonen dat deze veelhoekig gevormde ijsvormen worden gevormd door ijssublimatie, een fenomeen waarbij vast ijs in een gas kan veranderen zonder in een vloeistof te veranderen. Het onderzoeksteam toonde aan dat sublimatie van stikstofijs convectie bevordert in de ijskap van Sputnik Planitia, waardoor het oppervlak afkoelt.
Dr. Morison, een research fellow bij Exeter's Department of Physics and Astronomy, zei: "Toen de New Horizons-sonde in 2015 zijn enige vlucht langs Pluto maakte, bleken de verzamelde gegevens voldoende om ons begrip van deze verre wereld fundamenteel te veranderen. Ze toonden met name aan dat Pluto nog steeds geologisch actief is, ondanks het feit dat hij ver van de zon staat en beperkte interne energiebronnen heeft. Onder meer op Sputnik Planitia, waar de omstandigheden aan het oppervlak het mogelijk maken dat gasvormige stikstof in de atmosfeer samengaat met vaste stikstof. We weten dat het oppervlak van het ijs opmerkelijke veelhoekige kenmerken vertoont die zijn ontstaan door thermische convectie in het stikstofijs, dat het oppervlak van het ijs voortdurend organiseert en vernieuwt. Er waren echter vragen over hoe dit proces kon plaatsvinden."
Het onderzoeksteam voerde een reeks numerieke simulaties uit die aantoonden dat sublimatiekoeling convectie kan verbeteren, wat consistent is met talrijke gegevens verkregen van New Horizon, waaronder de grootte van de polygonen, de amplitude van het terrein en de oppervlaktesnelheid. Het komt ook overeen met het tijdsbestek waarin klimaatmodellen de sublimatie van Sputnik Planitia voorspellen, die ongeveer 1-2 miljoen jaar geleden begon. Er is aangetoond dat de dynamiek van deze stikstofijslaag de klimaatgestuurde dynamiek van de oceanen op aarde nabootst.
Een dergelijke dynamiek van de vaste laag onder invloed van het klimaat kan ook optreden op het oppervlak van andere planetaire lichamen, zoals Triton (een van de manen van Neptunus) of Eris en Makemake (uit de Kuipergordel).
Lees ook: