راهنماتو- وقتی فضاپیمای هورایزن در سال 2015 از کنار سیاره پلوتون عبور کرد، تصاویری زیبا و حیرت‌انگیز از این سیاره به زمین برگرداند: طرحی شبیه به قلب روی سطح این سیاره کوتوله شکل گرفته بود.
به گزارش راهنماتو، اکنون محققان باور دارند که منشأ این ولنتاین کیهانی را پیدا کرده‌اند. این قلب بر اثر برخورد حرکت-آهسته و در عین حال ناگهانی با یک صخره یخی عریض‌تر از کانزانس شکل گرفته است.
محققان با استفاده از مدل‌های کامپیوتری که برای شبیه‌سازی برخورد با سطح پلوتون و اشکال منتج از آن طراحی شده بود توانستند به این سناریو دست پیدا کنند.
قلب پلوتون، که نام علمی آن Tombaugh Regio است، رنگ روشن‌اش را از یخ نیتروژنی به دست آورده است. اریک اسفاگ، استاد دانشگاه آریزونا در بخش آزمایشگاه سیاره‌ای و قمری، که یکی از نویسندگان این مقاله بوده است، می‌گوید: «برخورد بین اجرام یخی که دورتر از منظومه خورشیدی قرار دارند مثل برخورد با اجرامی که به خورشید نزدیک‌ترند، نیست.
«ما عادت داریم فکر کنیم برخوردهای سیاره‌ای رویدادهای به شدت شدیدی هستند تا حدی که می‌توانید به جز چیزهایی مثل انرژی، لحظه و چگالی، باقی چیزها را نادیده بگیرید. اما در فاصله دور از منظومه خورشیدی، شتاب بسیار کندتر است و یخ منجمد قوی است، بنابراین در محاسبات‌تان باید دقیق‌تر باشید.»
این تحقیق که به هدایت مارتین جوتزی از دانشگاه برن در سوییس انجام شده است، از یک روش شبیه‌سازی به نام هیدرودینامیک ذرات نرم‌شده برای سنجیدن زوایای مختلف برخورد و اندازه برخورد‌شونده‌ها استفاده کرد تا بفهمد کدامیک از این دینامیک‌ها به شکل‌گیری Sputnik Planitia، که بخش غربی قلب پلوتون است، منجر شده است. این منطقه با وسعت 2000کیلومتر مربع در حدود 4کیلومتر پایین‌تر از محیط احاطه‌کننده‌اش قرار گرفته است.
تیم تحقیقاتی دریافت که این شکل احتمالا ناشی از یک برخورد مایل بوده که به کشیدگی این شکل منجر شده است. این اتفاق احتمالا در آغاز شکل‌گیری سیاره پلوتون رخ داده است.
به گفته نویسندگان این مقاله، صخره یخی‌ای که با پلوتون برخورد کرده احتمالا 730کیلومتر قطر داشته است. به دلیل یخی بودن هسته پلوتون، این برخورد، آنطور که ممکن بود در اقلیم‌های گرم‌تر رخ دهد، نتوانسته بخش‌هایی از سیاره را مایع و ذوب کند و درعوض باعث شده که جرم برخوردکننده با سیاره به داخل هسته پلوتون فرو برود.
درعوض جرم برخوردکننده احتمالا در برخورد با سطح پلوتون مسطح شده است. حتی اکنون ممکن است این جرم در زیر یخ نیتروژنی نرمی که سطح Sputnik Planitia را پوشانده است، قرار داشته باشد.
اسفاگ می‌گوید: «جایی در زیر Sputnik هسته یک جرم وسیع دیگر وجود دارد که پلوتون هرگز آن را هضم نکرده است.»
شبیه‌سازی‌های بعدی پیشنهاد می‌دهند که پلوتون یک اقیانوس زیرسطحی در زیر لایه‌های یخی بیرونی‌اش ندارد. ازآنجایی که قلب پلوتون جرم پایین‌تری نسبت به بقیه سطح سیاره کوتوله دارد، می‌بایست طی هزاران سال گردش سیاره به تدریج به سمت قطب‌ها حرکت می‌کرد. اما این شکل در نزدیکی خط استوای سیاره است که قبلا محققان تصور می‌کردند محل عجیب قرارگیری به دلیل دینامیک آب مایع در زیر سطح است که منطقه وسیعی را نیز اشغال کرده است.
اما در تحقیق جدید گفته شده وجود اقیانوس مایع برای توضیح مکان قراگیری قلب پلوتون ضروری نیست.
جوتزی می‌گوید: «در شبیه‌سازی ما، همه گوشته کهن بر اثر برخود حفاری می‌شود و همانطور که ماده هسته برخوردکننده روی هسته پلوتون می‌پاشد، یک توده مازاد محلی ایجاد می‌کند که می‌تواند مهاجرت به سمت خط استوا بدون وجود یک اقیانوس زیرسطحی یا حداکثر وجود یک اقیانوس نازک را توضیح دهد.»
