冥王星はどのようにして「心臓」を得たのか(How Pluto got its ‘heart’)

ad

2024-04-15 アリゾナ大学

Pluto's bright "heart" features prominently in this image taken by NASA's New Horizons space probe on July 14, 2015.
Pluto’s bright “heart” features prominently in this image taken by NASA’s New Horizons space probe on July 14, 2015. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

2015年にNASAのニューホライズンズミッションのカメラが冥王星の表面に大きなハート形の構造を発見して以来、この「ハート」はその独特の形、地質構成、高度のため科学者たちを驚かせています。スイスのベルン大学とアリゾナ大学の科学者たちは、冥王星のハート型の西側にある涙形のスプートニク平原の起源を数値シミュレーションを用いて調査しました。研究によると、冥王星の初期の歴史は、アリゾナ州ほどの大きさの天体との衝突によりスプートニク平原が形成されたとされ、これが冥王星の構造について以前と異なる新たな説を示しています。特に、冥王星には海洋が存在しないことが示唆されました。この研究は冥王星だけでなく、他のカイパーベルト天体の進化にも影響を及ぼす可能性があります。

<関連情報>

海のない冥王星にある古代の岩石マスコンを示す衝突残骸としてのスプートニク・プラニティア Sputnik Planitia as an impactor remnant indicative of an ancient rocky mascon in an oceanless Pluto

Harry A. Ballantyne,Erik Asphaug,C. Adeene Denton,Alexandre Emsenhuber & Martin Jutzi
Nature Astronomy  Published:15 April 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-024-02248-1

figure 1

Abstract

Pluto’s surface is dominated by the huge, pear-shaped basin Sputnik Planitia. It appears to be of impact origin, but modelling has not yet explained its peculiar geometry. We propose an impact mechanism that reproduces its topographic shape while also explaining its alignment near the Pluto–Charon axis. Using three-dimensional hydrodynamic simulations to model realistic collisions, we provide a hypothesis that does not rely upon a cold, stiff crust atop a contrarily liquid ocean where a differentiated ~730 km ice–rock impactor collides at low-velocity into a subsolidus Pluto-like target. The result is a new geologic region dominated by impactor material, namely a basin that (in a 30° collision) closely reproduces the morphology of Sputnik Planitia, and a captured rocky impactor core that has penetrated the ice to accrete as a substantial, strength-supported mascon. This provides an alternative explanation for Sputnik Planitia’s equatorial alignment and illustrates a regime in which strength effects, in low-velocity collisions between trans-Neptunian objects, lead to impactor-dominated regions on the surface and at depth.

1701物理及び化学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました