Plutos verblüffend polygonale Muster verursacht durch Konvektion, empfehlen Wissenschaftler

Die seltsame Muster auf Plutos eisige Oberfläche gesehen Beweise der Konvektion in den Kilometer dicken Schichten von gefrorenen Stickstoff sind, schlagen zwei heute veröffentlichte Arbeiten

Die Polygone des Zwergplaneten Pluto haben Wissenschaftler vor ein Rätsel gestellt. Knifflige Muster auf der Oberfläche eines Meeres von gefrorenen Stickstoff sind ein Beweis für Konvektion durch Temperaturunterschiede angetrieben.

Im Juli 2015, nach einer Reise von mehr als neun Jahren die Mission New Horizons sausten hinter Pluto auf 50.000 Meilen pro Stunde, riesige Mengen an Daten und Bilder zurück zur Erde zu versenden.

Eine auffällige Überraschung war, dass auch bei Temperaturen so niedrig wie-250C, gab es Hinweise auf Aktion auf dem weitesten, kältesten Planeten im Sonnensystem. Sputnik Planum, ein Meer von gefrorenen Stickstoff Äquator die Kleinplaneten, bewiesen durch polygonale gemustert, scheinbar frisch und nicht durch Meteoritenkrater pockennarbige Formen.

Dies könnte nur als Beweis für Bewegung und Erneuerung interpretiert werden. Die Strukturen wurden zwischen 10 und 40 Kilometer breit, unregelmäßig und höher in der Mitte als an den Seiten.

Zwei Teams von Wissenschaftlern haben konkurrierende Erklärungen für die Muster. Alexander Trowbridge der Purdue University in Indiana und Kollegen schreiben in der Natur, legen nahe, dass die Keile der gefrorenen Stickstoff sind Hinweise auf eine Schüssel mit Eis vielleicht 10 km dick, im Laufe von 1 Million Jahren oder so durch Konvektion Bewegung bei Geschwindigkeiten von 1,5 cm pro Jahr aktualisiert wird. Sie schlagen einen Prozess namens Rayleigh-Bénard-Konvektion.

"Sie können Rayleigh-Bénard-Konvektion sehen, wenn du jemals gekocht haben, Haferflocken oder wenn Sie Miso-Suppe überhaupt angeschaut haben, bevor Sie es zu essen", sagte Trowbridge, PhD Student. "In beiden Beispielen sehen Sie, dass die Oberfläche in polygonale Gelände trennen wird. Wenn der Ofen eingeschaltet ist, werden die Zentren der Polygone ausgelöst."

Schreiben auch in der Natur, theoretisieren William McKinnon - planetarische Wissenschaftler an der Washington University in St. Louis- und Kollegen, die die Polygone auch die Folge der Konvektion Temperaturdifferenz angetrieben sind. Aber sie glauben, dass das Becken des Eis ist wahrscheinlich zwei oder drei Kilometer dick, mit wenigen Zentimetern pro Jahr bewegt und in halben million Jahre umkippen. Das Washington-Team sehen die Polygone als Beweis für eine Konvektion Form namens "träge Deckel Regime." Es ist Professor McKinnon eine Regime gesehen in der Theorie und in numerischen Simulationen, aber nie in der realen Welt sagt.

"Es ist eine Form von Konvektion, es eine Asymmetrie im Geschwindigkeitsfeld besteht", sagt er. "Tiefer Eis ist wärmer und bewegt sich schneller: die Oberfläche Eis ist kälter und bewegt sich horizontal sehr viel langsamer."

Das Argument dürfte nicht rasch gelöst werden: neue Horizonte können nicht zurück gehen und einen zweiten Blick. Trowbridge ist das eigentliche Geheimnis offenbart durch die Mission die Vielfalt von Pluto selbst und der Nachweis der geologischen Aktion. "Wir glaubten, dass Pluto ein geologisch toten Körper wäre, da Pluto so kalt und weit hinaus ist", sagte er.

Professor McKinnon fühlt sich das Wunder der genaue Zeitpunkt der Vorbeiflug war, die die Sputnik-Planum enthüllt. "Wir könnten nicht abgeholt, eine bessere Mannschaft von Pluto zu sehen, hautnah. Wir sahen alle Pluto als es gedreht, aber wir sahen nur eine Hemisphäre bis und mit hoher Auflösung in der Nähe. Wir – d. h. alle – wirklich Glück gehabt, dass man auf! Pluto hat uns nicht enttäuscht."