2015年7月、 ニューホライズン ミッションは、冥王星の歴史の中で最初の接近飛行を行ったときに歴史を作りました。探査機は、フライバイを実施する過程で、冥王星の表面、組成、大気、月のシステムに関する大量のデータを収集しました。また、冥王星の「心」、凍った平原、山脈、そして神秘的な「ブレード地形」の息をのむような画像も提供しました。
これらの奇妙な特徴は、冥王星の表面が地球および内部太陽系の他の惑星とどれほど根本的に異なるかを初めて人々に示しました。しかし奇妙なことに、彼らはまた、この遠い世界が地球に非常に似ていることも示しました。たとえば、新しい研究では、研究者のチームが ニューホライズン ミッションは、この地球上の砂丘に似た冥王星の表面の「砂丘」に気づきました。
「冥王星の砂丘」というタイトルのこの研究は、最近ジャーナルに掲載されました 理科。この研究は、プリマス大学の物理地理学の講師であるマシューテルファーが主導し、ケルン大学とブリガムヤング大学の地球科学者であるEric J. R. ParteliとJani Radebaughがそれぞれ大きな貢献をしました。
彼らは、SETI研究所のカールセーガンセンター、NASAのエイムズ研究センター、ローウェル天文台、サウスウェスト研究所（SwRI）、国立光学天文台、マサチューセッツ工科大学（MIT）、ジョンズホプキンスのメンバーが参加しました。大学応用物理学研究所（JHUAPL）、および複数の大学。
地球上では、砂丘は風で吹き飛ばされた砂によって形成され、砂漠や海岸沿いに尾根が繰り返されます。河床や沖積平野にも同様のパターンが見られ、水は時間とともに堆積します。すべての場合において、砂丘のような形成は、固体粒子が移動媒体（すなわち、空気または水）によって輸送された結果です。地球の外では、そのようなパターンは火星、タイタン、さらには彗星67P / Churyumov-Gerasimenkoでも観測されています。
ただし、画像を参照するとき ニューホライズン プローブ、テルファーと彼の同僚は、冥王星のスプートニクプラニティア地域で同様の形成を指摘しました。ハート型のトンボーレジオの西葉を構成するこの地域は、本質的に巨大な氷に覆われた盆地です。すでに研究者は、表面が谷で縁取られた不規則なポリゴンで構成されているように見えることに気づきました。これは、対流セルを示しているようです。
テルファー博士がスペースマガジンに電子メールで伝えたように：
「最初の数日でいくつかの機能が砂丘のように見えたのを最初に目にしましたが、時間が経つにつれて新しい画像が入ってきて、これらのほとんどはますます説得力がなくなってきました。しかし、すべてのパスで1つの領域がますます説得力を帯びてきました。これが私たちが報告していることです。」
もう1つの興味深い機能は、数キロの長さですべて同じ方向に並んでいる暗いストリームです。しかし、同様に興味深いのは、テルファーと彼のチームが気づいた特徴でした。これは、風の筋に垂直に走る砂丘のように見えました。これは、それらが砂漠での長時間の風活動のために積み重なる種類の横断砂丘であることを示していました。
これがもっともらしい仮説であるかどうかを判断するために、研究者たちはこれらの砂丘を構成する粒子の種類を考慮に入れてモデルを構築しました。彼らは、メタンまたは窒素の氷のどちらかが、典型的な風によって運ばれることができる砂サイズの粒を形成することができると結論を下しました。次に、冥王星の風の物理学をモデル化しました。これは、スプートニクプラナムに隣接する山の斜面を下るときに最も強くなるはずです。
しかし、彼らはまた、冥王星の風は自分で粒子を押し付けるほど強くはないだろうと判断しました。これは昇華が重要な役割を果たした場所であり、表面の氷は日光によって暖められると、固相から直接気体に移行します。この昇華は粒子を持ち上げるのに必要な上向きの力を提供し、その時点で粒子は冥王星の風に巻き込まれて吹き飛ばされます。
テルファー博士が説明したように、この結論は、彼のチームが得た莫大な量のサポートのおかげで可能になりました。その多くは、ニューホライズンズ地質学、地球物理学および画像科学テーマチームからのものでした。
「これらの機能が砂丘として理にかなっていることを本当に確信させる空間分析を行ったら、ケルンのエリックパルテリと連絡を取る絶好の機会を得ました。穀物がそもそも空中に浮かぶ限り、彼は砂丘が形成されるべきであることを彼のモデリングを通して私たちに示しました。 NASA New Horizonsチームは、窒素/メタン混合氷が氷が昇華するにつれて優先的にメタン氷粒を上向きに飛ばすであろうと彼らが指摘したように、ここで本当に助けました。」
この研究では、太陽系で最も遠い天体の1つである冥王星が地球と共通する点がいくつかあることに加えて、冥王星の表面がいかに活発であるかを示しています。 「それは、冥王星の表面がその大気に影響しているだけでなく、その逆も真実であることを示しています」とテルファー博士は言った。 「私たちには、非常にダイナミックな世界の表面があります。これまでのところ、太陽系の中にあります。
その上、冥王星の条件下で砂丘がどのように形成されるかを理解することは、科学者が太陽系の他の場所にある同様の特徴を解釈するのに役立ちます。たとえば、NASAは今後10年間にタイタンにミッションを送り、砂丘の形成を含む多くの興味深い地表の特徴を研究することを計画しています。そして、2030年代に乗組員の任務が行われる前に、もっと多くの任務が赤い惑星を探検するために送られています。
このような形成がどのようにして作成されたかを知ることは、惑星のダイナミクスを理解するための鍵となります。
