NASA:s rymdfarkost New Horizons tog den här bilden av Sputnik Planitia - en glaciär vidd rik på kväve, kolmonoxid och metanisar - som bildar den vänstra loben av en hjärtformad del på Plutos yta. SwRI-forskare studerade dvärgplanetens kväve- och kolmonoxidsammansättning för att utveckla en ny teori för dess bildning. Kredit:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Forskare från Southwest Research Institute integrerade NASA:s New Horizons-upptäckter med data från ESA:s Rosetta-uppdrag för att utveckla en ny teori om hur Pluto kan ha bildats i utkanten av vårt solsystem.
"Vi har utvecklat vad vi kallar 'den jättelika kometen' kosmokemisk modell för Plutobildning, " sa Dr. Christopher Glein från SwRI:s Space Science and Engineering Division. Forskningen beskrivs i en artikel som publiceras online idag i Icarus. Kärnan i forskningen är den kväverika isen i Sputnik Planitia, en stor glaciär som bildar den vänstra loben av den ljusa Tombaugh Regio-funktionen på Plutos yta. "Vi hittade en spännande överensstämmelse mellan den beräknade mängden kväve inuti glaciären och den mängd som skulle förväntas om Pluto bildades av agglomerationen av ungefär en miljard kometer eller andra Kuiperbältobjekt som i kemisk sammansättning liknar 67P, kometen utforskad av Rosetta."
Förutom kometmodellen, forskare undersökte också en solmodell, med Pluto som bildas av mycket kalla isar som skulle ha haft en kemisk sammansättning som mer matchar solens.
Forskare behövde förstå inte bara det kväve som finns i Pluto nu – i dess atmosfär och i glaciärer – utan också hur mycket av det flyktiga elementet potentiellt kunde ha läckt ut ur atmosfären och ut i rymden under eonerna. De behövde då stämma av andelen kolmonoxid till kväve för att få en mer komplett bild. I sista hand, den låga mängden kolmonoxid vid Pluto pekar på begravning i ytis eller på förstörelse från flytande vatten.
New Horizons visade inte bara mänskligheten hur Pluto ser ut, men gav också information om sammansättningen av Plutos atmosfär och yta. Dessa kartor – sammansatta med hjälp av data från Ralph-instrumentet – indikerar regioner rika på metan (CH4), kväve (N2), kolmonoxid (CO) och vatten (H2O) isar. Sputnik Planitia visar en särskilt stark signatur av kväve nära ekvatorn. SwRI-forskare kombinerade dessa data med Rosettas komet 67P-data för att utveckla en föreslagen "gigantisk komet"-modell för Pluto-bildning. Kredit:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
"Vår forskning tyder på att Plutos ursprungliga kemiska sammansättning, ärvt från kometbyggstenar, modifierades kemiskt av flytande vatten, kanske till och med i ett hav under ytan, sade Glein. Men, Solmodellen uppfyller också vissa begränsningar. Medan forskningen pekade på några intressanta möjligheter, många frågor återstår att besvara.
"Denna forskning bygger på de fantastiska framgångarna med New Horizons och Rosetta-uppdragen för att utöka vår förståelse av Plutos ursprung och utveckling, " sa Glein. "Att använda kemi som detektivverktyg, vi kan spåra vissa funktioner vi ser på Pluto idag till bildningsprocesser från länge sedan. Detta leder till en ny uppskattning av rikedomen i Plutos livshistoria, som vi bara börjar förstå."
Pappret, "Primordial N2 ger en kosmokemisk förklaring till existensen av Sputnik Planitia, Pluto, " är medförfattare av Glein och Dr. J. Hunter Waite Jr., en SwRI-programledare.
