Najnowsze analizy sugerują, że spektakularne formacje terenu pokryte metanowym lodem rozciągają się na obszarze znacznie większym, niż początkowo zakładano. Te niezwykłe struktury, przypominające gigantyczne lodowe ostrza, mogą stanowić charakterystyczny element krajobrazu znacznej części równikowego pasa Plutona.
Gigantyczne formacje z lodu metanowego
Badanie opublikowane 5 lipca w Journal of Geophysical Research: Planets rzuca nowe światło na skalę występowania tzw. terenu ostrzy. Te imponujące struktury zbudowane z równoległych grzbietów metanowego lodu sięgają około 300 metrów wysokości – mniej więcej tyle, co słynna paryska wieża Eiffla. Oddzielone od siebie o średnio 7 kilometrów, tworzą regularne, niemal geometryczne szeregi.
Pierwotnie odkryte w rejonie Tartarus Dorsa, na wschód od charakterystycznego “serca” Plutona (Tombaugh Regio), plutońskie iglice wykazują pewne podobieństwo do ziemskich penitentów obserwowanych w andyjskich pasmach górskich. Warto jednak zauważyć, że skala jest zupełnie inna – podczas gdy ich ziemskie odpowiedniki osiągają maksymalnie 3 metry, te na Plutonie są ponad stukrotnie wyższe.
Powstawanie tych niezwykłych form tłumaczy się procesem sublimacyjnej erozji. Polega on na bezpośrednim przejściu lodu metanowego ze stanu stałego w gazowy, z pominięciem fazy ciekłej. Ten mechanizm kształtowania terenu działa na Plutonie podobnie, jak wiatr i woda rzeźbią krajobraz na Ziemi.
Detektywistyczna praca naukowców
Kluczowym wyzwaniem dla badaczy był fakt, że sonda New Horizons mogła wykonać zdjęcia wysokiej rozdzielczości jedynie jednej półkuli Plutona. Druga strona tej planety karłowatej pozostała słabo poznana, z dostępnymi jedynie obrazami o niskiej rozdzielczości.
Zespół pod kierownictwem Ishana Mishry z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie opracował innowacyjną metodę analizy fotometrycznej. Wykorzystano w niej zależność, że chropowate powierzchnie pokryte iglicami wydają się ciemniejsze niż gładkie obszary przy identycznym oświetleniu, głównie ze względu na charakterystyczne cienie tworzone przez nieregularności terenu.
Dodatkową wskazówką stały się dane spektroskopowe w podczerwieni, które ujawniły wysokie stężenia metanu w równikowych regionach niezbadanej półkuli. Te pośrednie dowody sugerowały obecność podobnych struktur także na tej “ciemnej stronie” Plutona.
Analiza wykazała, że hipotetyczny obszar terenu ostrzowego na niezaobserwowanej półkuli cechuje się znacznie większą chropowatością. Jego średnia chropowatość okazała się dwukrotnie wyższa niż w znanym terenie ostrzowym na półkuli obserwowanej i aż sześciokrotnie większa niż w gładkim rejonie Sputnik Planitia, tworzącym charakterystyczne “serce” Plutona.
Klimatyczne cykle kształtujące krajobraz
Powstawanie terenu ostrzowego jest nierozerwalnie związane z ekstremalnymi warunkami klimatycznymi panującymi na Plutonie. Długotrwałe cykle kondensacji i sublimacji metanu regulowane są przez pory roku oraz zmiany orbitalne tej planety karłowatej.
Pas lodowych iglic rozciąga się między 30 stopniami szerokości geograficznej północnej i południowej od równika Plutona. To właśnie w tym obszarze panują optymalne warunki do formowania się charakterystycznych struktur. Trudno jednak jednoznacznie stwierdzić, czy tworzą one ciągły pas, czy raczej skupiska rozproszonych fragmentów.
Warto zwrócić uwagę, że podobne procesy erozji sublimacyjnej mogą zachodzić także na innych obiektach w naszym Układzie Słonecznym. Analogiczne formacje zaobserwowano już na Europie, księżycu Jowisza, a potencjalnie mogą występować również na Marsie. To sugerowałoby uniwersalny charakter tych zjawisk w różnych warunkach.
Ostateczne potwierdzenie tych obserwacji będzie wymagało bezpośrednich dowodów z przyszłych misji kosmicznych. Do tego czasu analizy wykorzystujące dostępne dane pozostają najlepszym źródłem pośrednich dowodów na istnienie rozległych struktur ostrzowych na Plutonie. Choć wyniki są intrygujące, warto zachować pewien sceptycyzm – w końcu mówimy o interpretacjach opartych na ograniczonych danych z niezbadanych obszarów tego odległego świata.