Gökbilimciler Plüton’un buzul kalbinin sırrını araştırıyor

NASA New Horizons uzay aracı tarafından Temmuz 2015’te gözlemlenen Plüton’un dev kalbi, Güneş Sistemi’nin en yeni ve merak uyandıran gizemlerinden biri. Kalp şeklindeki halen jeolojik olarak aktif olan bölgenin nasıl oluştuğu ve neler sakladığı hakkında ise iki genel düşünce belirmiş durumda: Dev kalp bir zamanlar Plüton’un kuzeyine yakın bulunan bir çarpışma havzasında ortaya çıktı ve derinliklerinde bir okyanus saklıyor olabilir.

Bilim insanları bu soruları yanıtlamak için kalbin batısında kalan bölgeyi temsil eden Sputnik Planitia üzerine odaklandı. Derin havzada üç çeşit buz yer alıyor: Donmuş nitrojen, metan ve karbon monoksit. Tüm bu bileşenler, Plüton’un en büyük uydusu Charon’da ise bulunmuyor. Plüton’un kütleçekim kilidi ile bağlı uydusundan nasıl bu şekilde farklılaştığı sorusu şu olasıkları öne sürüyor: Bir zamanlar Plüton’a Kuiper Kuşağı’ndaki bir başka cisim çarptı. Veya çarpışma içermeyen bir başka senaryo yaşandı.

Buzul havza doğal süreçlerle mi oluştu?

Maryland Üniversitesi’nden astronomi profesörü Douglas Hamilton ve meslektaşlarının Nature dergisinde yayımlanan araştırması, nitrojen buzul üst katmanın antik zamanlarda oluşmuş olabileceğini savunuyor. Plüton’un kendi eksenin hızla döndüğü bu senaryo, buzul havzanın oluşması için bir çarpışma da gerektirmiyor. Hamilton’ın verdiği bilgiye göre, ‘buzul tabaka oluştuğunda, Plüton uydusunun yörünge hareketine uyum sağlamak için yavaşça dönerken Charon’a doğru veya ondan uzaklaşan hafif bir asimetriye neden oluyor.”

Bilgisayar modelleri kullanan araştırmacılar, Sputnik Planitia’nın ilk konumunun, Plüton’un karmaşık iklimi ile açıklanabileceğini anladı. Yüzyıllar içinde dönme eksenine oranla 120 derece değişen Plüton’un eğimi, buzul havzanın da yerini değiştirdi (Dünya’nın dönüş eksenine olan eğimi ise 23,5 derece). Plüton’un 248 yıllık iklim modelleri, 30 derece kuzey ve güney enlemlerinin kutuplardan bile soğuk olduğunu gösterdi. Kısaca buz bu bölgelerde doğal olarak oluşmuştu. Kuzey enleminde 25 derecede konumlanan Sputnik Planitia da bu bölgeye dahildi.

Modeller aynı zamanda küçük buz kalıntılarının güneş ışını ve ısıyı yansıtma özelliği sayesinde daha fazla buzlanmaya sebep olduğunu gösterdi. ‘Runaway albedo etkisi’ denilen döngü, nihayetinde Plüton’un kalbinde olduğu gibi kendini belli eden bir buzul tabaka ortaya çıkardı. Hamilton’ın sunduğu senaryo, buz tabakanın birkaç kilometre içeri gömülmüş olabileceğini de savunuyor. Bu da Sputnik Planitia’nın çevresine kıyasla daha basık olmasını açıklıyor.

Bir yerlerde saklı bir okyanus mu var?

Nature dergisinde yer verilen diğer senaryolarda, Sputnik Planitia’nın oluşumunda bir çarpışmanın rol aldığı ve derinlikler bir okyanus saklıyor olabileceği değerlendirildi. California Santa Cruz Üniversitesi’nden Francis Nimmo ve New Horizons ekibi, buzul havzanın Charon’u ortaya çıkaran çarpışmanın bir benzeri sonucu oluşmuş olabileceğini belirtti. Bu senaryoda buzul havza oluştu ve bugünkü konumuna Plüton kendi eksenindeki dönüşünü yavaşlattıktan sonra geldi. Nimmo, çarpışma sonucunda buzul yüzeyin kazındığını ve altındaki suyun yüzeye doğru yükseldiğini belirtti. Suyun kütlesinin yüksek olması, Sputnik havzasının ‘göçünü’ sağladı.

Nimmo, Plüton’un kayalık iç yapısında radyoaktif çözülme sayesinde, cüce gezegenin yüzeyi altındaki olası bir okyanusun milyarlarca yıl var olabileceğini belirtti. Nimmo’ya göre, Plüton’un bugün yüzeyinde görülen çatlaklar, yavaşça soğuyan bir okyanusun izleri.

New Horizons ekibinin başında yer alan Alan Stern, Sputnik Planitia’nın Plüton yapbozunu anlamakta çok önemli bir role sahip olduğunu belirtti. Stern, Plüton keşfinin 21’ini yüzyılın gezegen bilimi için birçok yapboz sunduğunu söyledi.