Kauas aurinkokunnan kaukaisuudessa kääpiöplaneetta Pluto sijaitsee jään ja kiven seassa, jota kutsutaan Kuiperin vyöhykkeeksi. Jäiset lämpötilat tarkoittavat, että pikkuruinen kappale sisältää paljon jäätä. Kun NASAn New Horizons -avaruusalus lensi pikkuruisen maailman ohi heinäkuussa 2015, se avasi uusia näkymiä sen pinnasta ja koostumuksesta.

Pluton pinta

Pluto sijaitsee 30-50 kertaa kauempana Auringosta kuin Maapallo, ja Pluto muistuttaa koostumukseltaan enemmän kivipitoisia maanpäällisiä planeettoja kuin kaasujättiläisiä, jotka ovat sen naapureita. New Horizons paljasti, että kääpiöplaneetan pintaa näyttää hallitsevan typpijää, johon on sekoittunut metaania ja hiiltä.

Avaruusaluksen tehdessä eeppistä ohilentoa Pluton hallitseva piirre oli valtava sydämenmuotoinen alue, jonka tehtävän tutkijat ovat epävirallisesti nimenneet Tombagh Regioksi. (Kaikki Pluton piirteiden nimet ovat epävirallisia, sillä Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto ei ole vielä hyväksynyt niitä). Sydämen sisällä piirteet ovat hyvin vaihtelevia.

”Itäpuolella sijaitsevien nuorempien, jäätyneiden tasankojen ja länsipuolella sijaitsevien tummien, voimakkaasti kraateroituneiden maastojen välillä on selvä ero tekstuurissa”, New Horizonsin geologian, geofysiikan ja kuvantamisen työryhmän johtaja Jeff Moore sanoi lausunnossaan.

Valtavassa kentässä on jäätiköityjä jäätiköitä ja monikulmion muotoisia lohkareiden kaltaisia piirteitä sekä kaksi vuorijonoa, jotka saattavat olla jäätulivuoria. Tutkijat uskovat, että lohkareet, jotka sijaitsevat Sputnik Planum -nimisessä sydämen osa-alueessa, voivat olla jäätyneen typen kuljettamia jääpaloja, jotka liikkuvat hitaasti ajan myötä kuin jäävuoret valtamerellä. Se, mitä sydämestä puuttuu, on vielä paljastavampaa: tasangolla ei ole yhtään kraatteria, mikä viittaa siihen, että pinta on suhteellisen uusi.

Jos Pluton sydän on nuori, sen muu iho on hieman vanhempi. Kraatterit peittävät pintaa vaihtelevasti, ja jotkin niistä ovat voimakkaammin vaurioituneet kuin toiset. Pinta vaihtelee myös väriltään ja kirkkaudeltaan, ja siinä on mustaa, oranssia ja valkoista vaihtelua. Metaani vaihtelee eri puolilla pintaa, se on voimakkaasti keskittynyt pitkin kirkkaita tasankoja ja kraatterien reunoja, mutta puuttuu kraatterikeskuksista ja tummemmilta alueilta.

Toinen hallitseva piirre Plutolla on Cthulu Regio eli ”valas”. Eteläisellä pallonpuoliskolla sijaitseva Cthulu Regio on tummaa aluetta, joka rajoittuu sydämeen. Tummat värit saattavat koostua ”tholiineista”, monimutkaisista hiilivedyistä. Voimakkaat kraatterit viittaavat siihen, että alue on miljardeja vuosia vanha, huomattavasti sydäntä vanhempi. Pinnalla on myös ohut ilmakehä.

Avaruusaluksen kulkiessa ohi päivän ja yön erottavan viivan varrella on alue, joka näyttää ”käärmeennahkaiselta”.

”Se on ainutlaatuinen ja hämmentävä maisema, joka ulottuu satojen kilometrien päähän”, William McKinnon, New Horizonsin geologian, geofysiikan ja kuvantamisen (GGI) tutkimusryhmän apulaispäällikkö Washingtonin yliopistosta St. Louisista sanoi lausunnossaan.

”Se näyttää enemmän puun kuorelta tai lohikäärmeen suomuilta kuin geologialta”. Tämän selvittäminen vie todella aikaa; ehkä se on jonkinlainen yhdistelmä sisäisiä tektonisia voimia ja jään sublimoitumista, jota Pluton heikko auringonvalo ohjaa.”

Ensistään ennen New Horizonsin saapumista Pluton etäisyys ja pieni koko tekivät sen tutkimisesta haastavaa. Tähtitieteilijät tukeutuivat kehittyneeseen optiikkaan, kuten Hubble-avaruusteleskooppiin, tutkiessaan kääpiöplaneettaa. Tehokas teleskooppi on viime vuosina löytänyt Pluton ympäriltä uusia kuita. Tutkijat käyttivät Pluton suurinta kuuta, Charonia, joka on lähes kääpiöplaneetan kokoinen ja koostumukseltaan samanlainen, Pluton pinnan tutkimiseen. Kun Charon kulkee Pluton ja Maan välistä, auringonpimennys estää valoa pinnalta, mikä korostaa Pluton kirkkauden muutoksia. He myös käyttivät kuuta, jota kutsutaan usein ”kaksoisplaneetaksi” sen samankokoisen koon vuoksi, parantaakseen laskelmia kumppaninsa koosta ja massasta.

Pluton sisällä

Ennen New Horizonsin saapumista Pluton uskottiin olevan kuollut planeetta kivisen ytimen ympärillä. Pienen maailman yllättävän nuorekas ulkonäkö viittaa siihen, että sen sisus on paljon ennakoitua aktiivisempi. Vaikka se saattaa sisältää kivisen sisäisen ytimen, ulompi vaippakerros on saattanut aikoinaan olla nestemäinen vesimeri, joka on vasta hiljattain (geologisesti katsottuna) jäätynyt.

Sputnik Planumin kelluvat jäävuoret antavat jonkinlaista tietoa pikkuruisen maailman sisäisistä lämmitysprosesseista, sillä konvektiiviset lämmityskennot voivat selittää niiden muodostumisen. Kun tasankoa reunustavat jäävuoret pääsevät konvektiiviselle alueelle, ne työntyvät solujen reunoille, jonne ne kerääntyvät. Yksi rykelmä, joka tunnetaan epävirallisesti nimellä Challenger Colles, on noin 60 kilometriä (37 mailia) pitkä ja 35 kilometriä (22 mailia) leveä. Pluto sijaitsee kaukaisessa Kuiperin vyöhykkeessä, jossa on samanlaisia kivi- ja jääkappaleita. Nämä kappaleet jäivät jäljelle aurinkokunnan alussa. Kuiperin vyöllä on kääpiöplaneettojen ja asteroidien lisäksi myös komeettoja; tiedemiehet uskovat, että jos Pluto kulkisi riittävän lähellä Aurinkoa, sille kehittyisi pyrstö. Planeetan ydin muodostuu ensimmäisenä, mutta Pluton ydin ei kerännyt muodostumisensa aikana tarpeeksi massaa, jotta se olisi voinut kehittyä täysimittaiseksi planeetaksi.

Seuraa Nola Taylor Reddiä Twitterissä @NolaTReddor Google+. Seuraa meitä @Spacedotcom, Facebooktai Google+. Julkaistu alun perin Space.com-sivustolla.