Laboratoire de météorologie dynamique’den (CNRS/École polytechnique/UPMC/ENS Paris) iki araştırmacı, Pluto’nun kendine özgü güneş ışığı ve atmosferinin, ekvatora yakın, alçak rakımlı bölgelerde nitrojen yoğunlaşmasını desteklediğini ve bunun da geniş bir topografik havza olan Sputnik Planum’un dibinde buz birikmesine yol açtığını gösteriyor.
Simülasyonları aracılığıyla, Pluto’da gözlemlenen diğer uçucu türlerin yüzey dağılımını ve atmosferik bolluğunu da açıklıyorlar.
Pluto, buzulbilimciler için bir cennettir. Yüzeyini kaplayan buz türleri arasında nitrojen en uçucu olanıdır: Süblimleştiğinde (-235 °C’de), yüzeydeki buz rezervuarı ile denge halinde ince bir atmosfer oluşturur.
En beklenmedik gözlemlerden biri Yeni ufuklar Temmuz 2015’te Pluto’nun yanından geçen, bu katı nitrojen rezervuarının son derece büyük olduğunu ve çoğunlukla Plüton’un dönencelerinde yer alan bir topografik havza olan “Sputnik Planum”da bulunduğunu gösterdi. Metan donu tüm kuzey yarımkürede de görülüyor ekvator hariç, daha küçük miktarlarda karbon monoksit buzu yalnızca Sputnik Planum’da tespit edildi.
Şimdiye kadar, Pluto’nun buzunun dağılımı açıklanamadı. Plüton’da iş başında olan fiziksel süreçleri daha iyi anlamak için araştırmacılar, binlerce yıl boyunca nitrojen, metan ve karbon monoksit döngülerini simüle edebilen cüce gezegenin yüzeyinin sayısal bir termal modelini geliştirdiler ve sonuçları gözlemlerle karşılaştırdılar.
Modelleri, nitrojenin katı-gaz dengesinin, Sputnik Planum’da buzun tutulmasından sorumlu olduğunu gösteriyor. Havzanın dibinde, atmosferin ve dolayısıyla gaz halindeki nitrojenin basıncı artar ve buna karşılık gelen donma sıcaklığı havzanın dışına göre daha yüksektir, bu da nitrojenin tercihen buza yoğunlaşmasına izin verir.
Simülasyonlar, N tarafından gözlemlendiği gibi, nitrojen buzunun kaçınılmaz olarak havzada biriktiğini ve böylece kalıcı bir nitrojen rezervuarı oluşturduğunu göstermektedir.
Sayısal simülasyonlar ayrıca metan ve karbon monoksit döngülerini de tanımlar. Nitroja benzer uçuculuğu nedeniyle, karbon monoksit buzu, Yeni Ufuklar ölçümlerine uygun olarak havzada tamamen nitrojen ile tutulur.
Metan buzu ile ilgili olarak, Pluto’da hüküm süren sıcaklıklardaki düşük uçuculuğu, onun Sputnik Planum buzulundan başka bir yerde var olmasına izin veriyor. Model, mevsimsel olarak saf metan buzunun her iki yarım küreyi de kapsadığını göstermektedir.
Bu senaryo, önceki çalışmalarda önerildiği gibi, Sputnik Planum buzulunun oluşumunu açıklamak için bir iç nitrojen buz rezervuarına ihtiyaç olmadığını göstermektedir. Bunun yerine, Pluto’daki bu buzlu kokteylin ve onun Güneş Sistemi’ndeki en büyüleyici olaylardan biri olan muhteşem aktivitesinin altında iyi bilinen fiziksel prensipler yatıyor.
Araştırmacılar ayrıca atmosferik basıncın mevsimsel zirvesinde olduğunu tahmin ediyor, ve önümüzdeki on yıllarda azalacak, mevsimsel donlar ise ortadan kalkma eğiliminde olacak.
Kaynağı: CNRS.