A Plútó dűnéi
(Rovat: New Horizons, Távoli világok kutatói - 2018.06.17 07:15.)

Brit bolygókutatók dűnéket kerestek és találtak a Plútó felszínén, a metánjég szél kialakította fodrozódásaira a Szputnyik-síkság pereme környékén bukkantak rá.

A szélfútta dűnék a Földön jól ismert képződmények, de hasonló formákat találtak már a Marson, a Titánon, sőt egyesek szerint a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös magján is. A NASA New Horizons űrszondája 2015-ben a Plútóról készített felvételeit elemezve a Plymouth-i Egyetem (Egyesült Királyság) kutatói (egy geográfusokból, fizikusokból és bolygókutatókból álló nemzetközi csoporttal dolgozva) a Science-ben megjelent tanulmányuk szerint a Szputnyik-síkságon találtak dűneszerű formákat.

A New Horizons szonda felvétele a Szputnyik-síkság és az Al-Irdíszi-hegység határvidékéről, a síkság alsó részén kivehetők a dűnék. (Kép: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute)

A Plútó egyenlítője környékén elterülő, fagyott molekuláris nitrogénből (N₂) álló, kiterjedt síkság nyugati pereménél találták meg a párhuzamos fodrozódások széles sávját. A síkság ezen az oldalán a mintegy 5 km magasba emelkedő Al-Irdíszi-hegységgel határos. A redők a hegység és a síkság határvonalával nagyjából párhuzamosan futnak, és a határvonaltól 75 km távolságig azonosíthatók. A hegyektől távolodva a hullámok szelídülnek, majd teljesen elhalnak, belesimulnak a síkságba. Pontosan ilyen mintázat kialakulására számíthatunk akkor, ha hegyek felől érkező szél végigseper a síkságon.

Az ugyanezen területet mutató, kontrasztosabb képen még határozottabban kivehetők a hegység és a síkság határvonalával nagyjából párhuzamosan futó dűnék. (Kép: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute)

A Plútón azonban a szél sebessége csekély, a legerősebb „viharok” is legfeljebb 10 m/s (36 km/h) sebességűek lehetnek. Ez azonban elég ahhoz, hogy a –230 °C körüli környezet ellenére a szellő szilárd szemcséket sodorjon magával, feltéve, hogy azok valamilyen módon már a légkörbe kerültek. Ahhoz ugyanis nem elég erős a szél, hogy hatására a szemcsék felkavarodjanak a felszínről, a kutatók becslése szerint a szélsebesség az ehhez szükségestől mintegy 20%-kal elmarad. A kutatók véleménye szerint a szemcsék felkavarodásáért maga a Szputnyik-síkság felelős. Nappal a nitrogénjég szublimál, helyenként erős rohamokban, ami magával sodorhatja a közeli szilárd szemcséket. Ha viszont a szemcsék már a levegőbe kerültek, a szél tovasodorja őket, miközben a szemcsék a felszínről visszapattogva, ugrálva sodródnak tova. (Ez az ugráltatva szállítás, idegen szóval szaltáció, a homokdűnék jellegzetes jelensége. A felemelt szemcsék a gravitáció hatására visszahullnak, miközben a szél sodrása miatt ívelt pályát járnak be. Visszaeséskor más szemcsékkel ütköznek, elősegítve azok felemelkedését, és a folyamat ismétlődik. Így alakulnak ki a vándorló homokfodrok [lásd itt]. Valószínűleg a Marson is ez a folyamat hozza létre a megfigyelt dűnéket.)

A New Horizons spektrális mérései szerint a Szputnyik-síkságnak ezen a részén nagyobb a molekuláris nitrogénbe keveredő metán koncentrációja, mint másutt. A metán nem szublimál a nitrogénnel együtt, azonban fokozza a gázosodást, mert amikor a napfény felmelegíti a metánjégszemcséket, akkor azok a hőt átadják a környező nitrogénjégnek, ami gyorsítja a szublimációt, a felszabaduló gáz pedig magával sodorja a szilárd metánszemcséket. A metánszemcséket szilárdságuk (a puhább nitrogénjéghez képest) és a földi homok szemcséihez hasonló méretük ideális alannyá teszi a szaltáció létrejöttéhez, és ezáltal a dűnék kialakulásához.

A kutatók becslése szerint a Plútó dűnéi az elmúlt félmillió évben alakulhattak ki, de lehetséges, hogy még ennél is sokkal fiatalabb képződményeket látunk.