С тех пор, как в 2015 году камеры миссии NASA New Horizons обнаружили на поверхности карликовой планеты Плутон большую структуру в форме сердца, это "сердце" вызывало у ученых интерес своей уникальной формой, геологическим составом и высотой над уровнем моря. Ученые из Бернского университета в Швейцарии и Университета Аризоны использовали численное моделирование, чтобы исследовать происхождение Sputnik Planitia, западной каплевидной части поверхности сердца Плутона.
Исследования показали, что ранняя история Плутона была отмечена катастрофическим событием, когда на планету столкнулся планетарный объект диаметром чуть более 650 км. Опубликованные в журнале Nature Astronomy результаты также предполагают, что внутренняя структура Плутона отличается от предполагаемой ранее, что указывает на отсутствие подземного океана.
"Сердце", также известное как "Регио Томбо", сразу же после своего обнаружения привлекло внимание общественности. Но оно также заинтересовало ученых из-за покрытия светлого материала с высоким альбедо, который отражает больше света, чем окружающая среда, создавая более яркий цвет. Однако "сердце" не состоит из одного материала. Sputnik Planitia занимает площадь примерно 1200 на 2000 км, что эквивалентно четверти площади Европы. Однако удивительно, что эта область находится приблизительно на 4 км ниже по высоте, чем большая часть поверхности Плутона.
По словам Мартина Юци из Бернского университета, который начал исследование, удлиненная форма Sputnik Planitia и ее расположение на экваторе являются убедительными доказательствами того, что столкновение было не прямым фронтальным ударом, а скорее косым. Команда использовала программное обеспечение для моделирования гидродинамики сглаженных частиц для цифрового воссоздания таких ударов, меняя состав Плутона и его ударного объекта, а также скорость и угол ударного объекта. Это моделирование подтвердило предположения о косом угле удара и определило состав ударника.
Ядро Плутона настолько холодное, что породы остались очень твердыми и не расплавились, несмотря на жар удара, а благодаря углу удара и малой скорости ядро ударника не погрузилось в ядро Плутона, а осталось неповрежденным. как пятно на нем.
Эта прочность ядра и относительно низкая скорость были ключом к успеху этих симуляций: более низкая прочность привела бы к очень симметричной остаточной поверхности, которая не похожа на каплевидную форму, наблюдаемую зондом НАСА во время его пролета мимо Плутона в 2015 году.