Plüton'daki kalp şekli nedir?

Plüton'daki kalp, resmî adı Tombaugh Regio olan, yaklaşık 1.590 kilometre genişliğinde parlak bir bölgedir. Kalbin batı (sol) yarısı, büyük bölümü donmuş azottan oluşan Sputnik Planitia adlı bir buz ovasıdır; doğu yarısı ise atmosferden çökelen ince bir azot buzu tabakasıyla kaplı yüksek arazilerden oluşur. NASA'nın New Horizons sondası 14 Temmuz 2015'te Plüton'un yanından geçtiğinde ayrıntılarıyla ortaya çıkan bu yapı, cüce gezegenin hâlâ jeolojik olarak etkin olduğunun en güçlü işaretlerinden biri oldu.

Adı nereden geliyor?

Kalbi bütünüyle gösteren ünlü fotoğraf, New Horizons'ın en yakın geçişinden bir gün önce, 13 Temmuz 2015'te çekildi. Görev ekibi bölgeye ertesi gün, 15 Temmuz'da geçici olarak Plüton'u keşfeden gökbilimci Clyde Tombaugh'un adını verdi. Batı lobunun adı ise Dünya'nın ilk yapay uydusu Sputnik 1'den geliyor. Uluslararası Astronomi Birliği (IAU) her iki adı da 7 Eylül 2017'de resmen onayladı.

Batı lobu: azot buzuyla dolu bir havza

Sputnik Planitia yaklaşık 1.400 × 1.200 kilometre boyutunda ve çevresine göre 3 kilometre kadar çökük bir havzadır. İçini ağırlıkla azot buzu, daha az miktarda karbon monoksit ve metan buzu doldurur. Plüton'da sıcaklık 38 kelvin (yaklaşık eksi 235 santigrat derece) dolayındadır; bu soğukta bile azot buzu yumuşaktır ve buzul gibi akabilir. New Horizons havzada tek bir çarpma krateri bile göremedi; bu, yüzeyin 10 milyon yıldan genç olduğu anlamına geliyor.

Havzanın kenarında, NASA'nın deyişiyle su buzundan dev bloklar olan dağlar yükselir. Bunlardan Tenzing Montes yaklaşık 3,4, Hillary Montes 1,6 kilometre yüksekliğindedir; adlarını Everest'e 1953'te ilk tırmanan iki dağcıdan alırlar. Doğudaki yüksek arazilerden inen vadi buzulları ise havzaya sürekli azot buzu taşır.

Kaynayan bir buz: konveksiyon hücreleri

Sputnik Planitia'nın yüzeyi ortalama 33 kilometre genişliğinde çokgen hücrelere bölünmüştür. New Horizons ekibi 2 Haziran 2016'da Nature dergisinde yayımlanan bilgisayar benzetimleriyle bu hücrelerin konveksiyonla, yani alttan ısınan buzun yükselip soğuyunca yeniden batmasıyla oluştuğunu gösterdi. NASA süreci “kozmik bir lav lambası” diye anlatıyor: eski yüzey buzu sürekli taze malzemeyle yer değiştiriyor. Modellere göre hücrelerin çoğu 3-4 kilometre derinliğe uzanıyor ve buz yılda birkaç santimetre hızla dolaşıyor. Bir hesaba göre yüzeyin yaşı yalnızca 180 bin yıl kadar. Bazı araştırmacılar ise konveksiyonu iç ısı yerine yüzeydeki süblimleşmenin (buzun doğrudan buhara dönüşmesi) sürdürdüğünü öne sürüyor. Hücre kenarlarında 20 kilometreye varan kümeler oluşturan küçük tepelerin, kopup azot denizinde yüzen su buzu parçaları olduğu düşünülüyor.

Kalp Plüton'u döndürdü mü?

Plüton ile en büyük uydusu Charon birbirine gelgit kilitlidir; hep aynı yüzlerini birbirine dönerler. Sputnik Planitia bugün Charon'un tam karşısındaki noktaya çok yakın duruyor ve bunun rastlantı olma olasılığı yüzde 5'in altında. Keane ve ekibinin 2016'daki çalışmasına göre havzadaki buz yükü fazladan bir kütle (pozitif kütleçekim anomalisi) yarattı ve bu kütle Plüton'un yönelimini değiştirip havzayı bugünkü konumuna getirdi.

Altında okyanus mu var?

Havza bir çarpmayla oluştuysa, fazladan kütleyi açıklamak için su buzu kabuğun altında sıvı bir okyanus gerekiyor: incelen kabuk yükselmiş, altındaki daha yoğun sıvı su yukarı sokulmuş olmalı (Nimmo ve ekibi, 2016). Brown Üniversitesi'nin 2016 benzetimi de en az 100 kilometre derinliğinde bir okyanusa işaret etti. NASA bunu temkinli aktarıyor: Plüton'un içi daha sıcak ve bazı bilim insanları derinlerde bir okyanus olabileceğini düşünüyor.

Çarpma senaryosuna göre havzayı 150-300 kilometre boyutunda bir cisim açmış olabilir (McKinnon ve Schenk, 2017). Hamilton ve ekibi (2016) ise çarpma gerektirmeyen bir yol önerdi: buz, kendini besleyen bir soğuma döngüsüyle tek bir başlıkta birikip önce yönelimi değiştirmiş, sonra Charon'un yarattığı gelgit şişkinliği bu yönelimi korumuş olabilir. Bu senaryoda okyanus argümanının dayandığı çarpma varsayımı ortadan kalkıyor. Soru henüz kapanmış değil.

Verileri göster

Tombaugh Regio genişliği	1.590 km
Sputnik Planitia	1.400 × 1.200 km
Havzanın derinliği	yaklaşık 3 km
Konveksiyon hücresi (ortalama)	33 km
Tenzing Montes yüksekliği	3,4 km
Yüzeyin yaşı	10 milyon yıldan genç

2020'de yayımlanan bir çalışma, kalbin Plüton'un rüzgârlarını, yani atmosfer dolaşımını da yönlendirdiğini ortaya koydu. Plüton'un genel özelliklerini Plüton maddemizde, neden artık gezegen sayılmadığını bu yazımızda, New Horizons'ın baş araştırmacısı Southwest Research Institute'tan Alan Stern'ü de kendi sayfasında bulabilirsiniz.