Die Berge auf Pluto haben super seltsame Methaneis-Schneekappen. 

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Berge auf Pluto haben Schneekappen, die sich möglicherweise von oben nach unten und nicht von unten nach oben gebildet haben. Dies ist umgekehrt, wie sich Schneekappen auf der Erde bilden, so eine neue Studie.

Als das Raumschiff New Horizons der NASA 2015 von Pluto flog, enthüllte es eine überraschend komplexe und vielfältige Landschaft in der fernen Welt. Die gefrorene Oberfläche von Pluto ist sehr unterschiedlich und weist Regionen auf, die von verschiedenen Arten von Eis dominiert werden – von gefrorenem Methan über gefrorenen Stickstoff bis hin zu Wassereis.

“Das Grundgestein von Pluto besteht aus Wassereis, aber es ist so kalt, dass das Eis härter als Fels ist”, sagte der Studienleiter Tanguy Bertrand, ein Planetenwissenschaftler am NASA Ames Research Center in Moffett Field, Kalifornien, gegenüber Space.com. “Die Berge auf Pluto bestehen aus diesem kalten harten Wassereis.”

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An den Gebirgsketten Pigafetta Montes und Elcano Montes in Plutos dunkler äquatorialer Cthulhu-Region entdeckten Wissenschaftler gefrostete Gipfel, die “auffallend den schneebedeckten Bergketten auf der Erde ähneln”, sagte Bertrand. “Eine solche Landschaft war noch nie anderswo im Sonnensystem beobachtet worden.”

Zum Beispiel besitzen die Gipfel von Pigafetta Montes, die sich fast 3,5 Kilometer über ihre Basis erheben können, hell reflektierende Kappen in Höhen über 1,5 km. Ähnliche Fröste wurden an Kraterrändern und -wänden in der Region Cthulhu beobachtet.

Die genaue Zusammensetzung dieses Frosts auf Pluto war unklar. Während die Forscher Methan identifizierten, war nicht bekannt, ob es sich um reines gefrorenes Methan, gefrorenes Methan, verdünnt mit gefrorenem Stickstoff oder eine Mischung aus beiden handelt. Die Unsicherheit über die Zusammensetzung des Frosts machte unklar, wie er sich gebildet haben könnte.

Um diese Rätsel zu lösen, untersuchten die Wissenschaftler dieser neuen Studie hochauflösende Daten aus New Horizons, wobei sie sich auf die Zusammensetzung des Frosts in großen Höhen konzentrierten. Diese neue Analyse ergab, dass der Schneekappenfrost “fast reines Methaneis mit Spuren von Stickstoffeis ist”, sagte Bertrand.

Die Forscher entwickelten auch hochauflösende Computersimulationen des Pluto-Klimas. Sie konzentrierten sich darauf, wie Methan um den Zwergplaneten zirkuliert.

Auf der Erde bilden sich Schneekappen in den Bergen, wenn feuchte Winde ansteigen und abkühlen, wenn die Temperaturen mit zunehmender Höhe sinken. Die aufsteigende Feuchtigkeit kondensiert, wenn es kälter wird, und bildet Schnee auf den Berggipfeln.

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“Methan ist ein Spurengas auf Pluto, wie Wasserdampf auf der Erde. Daher schien es zunächst logisch, dass sich die auf Pluto beobachteten Höhenfröste wie auf der Erde bilden könnten”, sagte Bertrand.

“Auf Pluto geschieht jedoch das Gegenteil”, sagte Bertrand. “Wir haben entdeckt, dass ein neuer und einzigartiger atmosphärischer Prozess diese schneebedeckten Berge auf Pluto bildet. Es ist bemerkenswert zu sehen, dass zwei sehr ähnliche Landschaften auf der Erde und Pluto durch zwei sehr unterschiedliche Prozesse erzeugt werden können.”

Die neuen Simulationen ergaben, dass die atmosphärische Zirkulation auf Pluto Methangas einige Meilen über den Ebenen des Zwergplaneten konzentrieren kann. Dies kann wiederum dazu führen, dass Methan auf Berggipfeln als Frost kondensiert.

Plutos dünne Atmosphäre wird von der Sonne erwärmt und mit zunehmender Höhe tatsächlich wärmer, während die Oberflächentemperatur gleichmäßig kalt bleibt, erklärte Bertrand. “Plutos Atmosphäre hat in seinen wärmeren, höheren Lagen mehr gasförmiges Methan, so dass dieses Gas direkt auf den Berggipfeln, die hoch genug sind, um die angereicherte Zone zu erreichen, gesättigt und gefroren werden kann”, sagte er. “In tieferen Lagen ist die Konzentration von gasförmigem Methan geringer und es kann nicht kondensieren.”

Eine solche Aktivität könnte auch dazu beitragen, zu erklären, wie sich andere Methanreservoirs auf Pluto gebildet haben, sagten die Forscher.

“Diese Entdeckung lehrt uns, dass es im Weltraum immer noch viele physikalische und dynamische Prozesse gibt, von denen wir nichts wissen, und dass das Klima trotz der Bildung ähnlicher Landschaften sehr unterschiedlich sein kann als das der Erde”, sagte Bertrand. “Es ist wichtig, Pluto und andere Planetenkörper zu untersuchen, da sie natürliche Laboratorien sind, um die Vielfalt möglicher Klimazonen zu erforschen und zu untersuchen, was uns mehr Perspektive auf unser eigenes Klima gibt.”

Darüber hinaus lehrt uns diese Arbeit “auch, was für Planetenklima üblich und was einzigartig ist, und hilft zu verstehen, wo Plutos Klima, das Klima eines Zwergplaneten, zu den anderen Klimazonen passt, die wir im Sonnensystem kennen – Erde, Mars , Venus, Titan, Triton “, sagte Bertrand.

Die Wissenschaftler erläuterten ihre Ergebnisse in einem Artikel, der am 13. Oktober in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.

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