בכוכב הלכת הננסי פלוטו ישנן דיונות – והן עשויות מגרגרים מוצקים של מתאן. כך עולה ממחקר חדש, שמתבסס על נתונים ממשימת ניו הורייזונס. במקביל, מחקר אחר מצביע על כך שפלוטו כולו מורכב ממיליארד שביטים שהתנגשו אחד בשני.
ב-14 ביולי 2015 הפכה ניו הורייזונס של נאס"א לחללית הראשונה שביקרה בפלוטו. התמונות שחזרו אלינו היו לא פחות ממדהימות, אבל המדע שמאחורי התמונות ממשיך לזרום – ומתברר שפלוטו לא מפסיק להפתיע, גם הרבה אחרי שניו הורייזונס עזבה את מערכת פלוטו בדרכה לפגוש עצם אחר בחגורת קויפר. ב-2016, למשל, ניתוחי הממצאים העלו הסבר להתנפחות ירחו של פלוטו, כארון, וגם סברה כי אוקיינוס עצום משתרע מתחת לפני השטח של פלוטו.
אבל אחת השאלות המדעיות שהתעוררו מיד עם קבלת התמונות הראשונות הייתה שאלת קיומן של חוליות, או דיונות, בפלוטו. אנחנו מכירים דיונות מכדור הארץ, ממאדים, מנוגה, מטיטאן ואפילו מכוכב השביט צ'וריומוב-גרסימנקו. בכדור הארץ דיונות נוצרות כשרוח מעיפה גרגרים ממקום אחד ועורמת אותם יחד במקום אחר. אלא שבפלוטו הלחץ האטמוספרי הוא 0.0001% מזה של כדור הארץ. לכן "רוח" היא הדבר האחרון שהיינו מדמיינים על גבי כוכב הלכת הננסי.
הלב הסוער של פלוטו
מניתוח התצלומים של ניו הורייזונס, צוות של חוקרים בהובלת פרופ' מאט טפלר מאוניברסיטת פלימות' הצליח לזהות 357 משטחים חיוורים במישור הרחב של פלוטו ספוטניק – שזכה לכינוי "הלב של פלוטו" בשל צורתו מרחוק. לאורך שוליו המערביים של המישור, המשטחים שנמצאו היו מקבילים לרכס ההרים, אולם מזרחה משם, המשטחים החיוורים פוזרו באופן אחיד יותר לאורך המישור. זה סיפק לחוקרים רמז ראשון לכך שמדובר בדיונות, שפיזורן הוא תוצאה של משבי רוח מההרים.
בשלב השני, החוקרים פיתחו מודל ממוחשב, שנשען על נתונים שהעבירה ניו הורייזונס, והצליחו להראות שהאטמוספרה הדלילה של פלוטו יכולה לשאת גרגרים באוויר – גם אם אינה חזקה מספיק כדי להרימם מלכתחילה מהקרקע. לשם כך, על הגרגרים להתרומם בכוחות עצמם, בתהליך פיזיקלי שנקרא המראה, או סובלימציה. בתהליך זה, השמש מחממת את הקרח במישור ספוטניק ומשחררת גז כלוא לאטמוספרה. הגז נושא עמו את החלקיקים, ולאחר מכן הרוח הקלושה נושאת אותם הלאה ועורמת אותם כדיונות.
לפי החוקרים, המועמד הסביר ביותר לחומר הגלם של אותן דיונות הוא קרח מתאן. אבל למחקר החדש, שהתפרסם היום בכתב העת Science, יש השלכות מרחיקות לכת לא רק על אתרי סקי-מתאן עתידיים על פלוטו. שכן אם נמצא סחיפה אאולית – כלומר סחיפה באמצעות רוח – באטמוספרה חלשה כמו זו של פלוטו, יש להניח שנמצא תצורות גיאולוגיות גם בעולמות דלילים אחרים, כמו הירח של צדק, איו, או הירח טריטון של נפטון.
בין ניו הורייזונס לרוזטה
במקביל, ייתכן שנתונים ממשימת ניו הורייזונס פתרו סוף סוף את חידת היווצרותו של כוכב הלכת הננסי. מחקר חדש אחר, של חוקרים ממכון המחקר סאות'ווסט בבולדר, קולורדו, שזכה לתמיכת נאס"א, מצביע על כך שפלוטו הוא תוצר של מיליארד שביטים שהתנגשו זה בזה.
ההשערה הראשונה לגבי מוצאו של פלוטו הייתה שהוא ירח של נפטון שהועף ממסלולו על ידי ירחו הגדול של נפטון, טריטון. אלא שמחקר נוסף לגבי מסלול של פלוטו הראה שהוא לא מתקרב בכלל למערכת נפטון.
רק ב-1992, עם גילויה של חגורת קויפר, טבעו האמתי של פלוטו החל להתגלות. חגורת קויפר היא חגורה של גופים קפואים המקיפה את מערכת השמש ממרחק גדול בהרבה ממסלולו של נפטון, אחרון כוכבי הלכת. גופים אלו מורכבים ברובם ממתאן, מאמוניה וממים, לפי הערכות כ-100,000 מאותם גופים הם בעלי קוטר של למעלה מ-100 ק"מ.
ואמנם פלוטו הוא הגוף הגדול ביותר בחגורת קויפר, אבל מסלולו והרכבו דומים לאלו של שאר הגופים הקפואים בחגורה. במחקרם החדש, החוקרים השוו בין ממצאי משימת רוזטה של סוכנות החלל האירופית, שנחתה על כוכב השביט צ'וריומוב-גרסימנקו, לנתונים של ניו הורייזונס ממישור ספוטניק בפלוטו. לפי מודל "השביט הענק" שבנו, כמות החנקן במישור ספוטניק יכולה להיות מוסברת אם מיליארד שביטים כמו צ'וריומוב-גרסימנקו התנגשו זה בזה ובכך יצרו את כוכב הלכת הננסי.
לעומת זאת, כותבים החוקרים, הכמויות הקטנות של פחמן דו-חמצני שנמצאו בפלוטו הן ככל הנראה תוצאה של פעילות מים נוזלים בננס. מיליארד שביטים אולי יצרו אותו, אבל לאורך מיליארדי השנים מאז היווצרו, רוב הפחמן הדו-חמצני נקבר במעמקיו בצורה של אוקיינוס תת-קרקעי.