Астрономія

Підвищення температури змушує льодовики Плутона збільшуватися

Симуляція умов на поверхні Плутона за допомогою дифрактометра Wombat показала, що його льодовики збільшують свою площу під час теплого сезону. Це пов'язано з поведінкою кристалічних решіток твердих метану та азоту, з яких складаються льодовики. Дослідження також допомогло вперше дослідити теплове розширення обох матеріалів. Результати опубліковані у журналі IUCrJ journal.

Плутон завершує один оберт навколо Сонця за 248 земних років . Температури на цій карликовій планеті сезонно змінюються від - 250 до - 220 градусів за Цельсієм. Ці зміни впливають на площу льодовиків, що складаються з метану та азоту. Під час теплого сезону зв’язок між молекулами цих елементів слабшає, і їхні кристалики вільно пересуваються.

Дослідники симулювали стан льодовиків на Плутоні за допомогою високоінтенсивного нейтронного дифрактометра Wombat — прилада, що дозволяє вивчати поведінку матеріалів в екстремальних умовах. Зміна щільності азоту та метану у відповідь на температуру показала, що їхні молекули змінюють свою орієнтацію. Також виявилося, що у діапазоні температур на Плутоні азот має дві кристалічні структури. Але прийнята модель його альфа-форми для найнижчої температури не відповідала отриманим даним. Тому дослідники протестували п’ять можливих кристалічних структур азоту, одна з яких виявилася найбільш відповідною.

Провести цю роботу вчених мотивували фотографії поверхні Плутона, які створив апарат New Horizons п’ять років тому. На зображеннях добре видно високі крижані гори карликової планети, оточені слідами стоків.

Вивчення механічних властивостей азоту та метану при таких низьких температурах важливе для знання умов на астрономічних тілах зовнішньої частини Сонячної системи.