플루토 : 스푸트니크 평원(Sputnik Planum)

* 플루토(Pluto)는 '명왕성'을 말합니다.
명왕성은 더 이상 행성으로 분류되지 않습니다.
'명왕성'이라는 한자식 표현은 '해왕성, '천왕성'등과 동급의 표현으로 행성이라는 의미를 가지고 있는 표현입니다.
따라서 오해의 소지를 없애기 위해 더 이상 '명왕성'으로 적시하지 않고 영어 표현 그대로 '플루토(Pluto)'로 표현합니다.

 

Credits: NASA/JHUAPL/SWRI

사진1> 이 사진은 플루토의 하트 모양 지형 중앙 왼쪽으로 자리잡고 있는, 충돌 구덩이가 전혀 존재하지 않는 평원을 확대 촬영한 것이다.
이 평원의 나이는 1억년이 채 되지 않은 것으로 보이며 지질활동에 의해 여전히 형성중인 것으로 보인다.

이 지역은 플루토의 얼음 산맥 북쪽에 자리잡고 있으며 지구의 첫번째 인공위성 이름을 따서 스푸트니크 평원이라는 이름이 임시로 지어졌다.

이곳의 지표는 가느다란 골들에 의해 제각각의 형태로 나뉘어져 있는 듯 보인다.

이곳에는 또한 무리지어 있는 언덕들과 작은 구덩이들이 파인 지역들도 보인다.

이 사진은 7월 14일 77,000 킬로미터 거리에서 장거리탐사화상기(the Long Range Reconnaissance Imager, LORRI)에 의해 촬영된 것이다.

사진에서는 길이 1킬로미터의 지형까지 식별된다.

사진 전반에서 색채가 고르지 않게 보이는 것은 사진의 압축 과정에서 발생한 것이다.

        
뉴호라이즌 호가 수집한 최신 데이터에는 충돌 구덩이가 전혀 존재하지 않는 광활한 평원의 확대 사진이 담겨 있다.
이 지형은 형성된지 1억년도 채 되지 않은 것으로 보이며 지금도 여전히 지질학적 움직임이 존재하고 있는듯이 보인다.

플루토에서 하트 모양을 가진 지형의 이름은 비공식적으로 1930년 플루토를 처음 발견한 클라이드 톰보우의 이름을 따서 '톰보우 지역(Tombaugh Regio)'으로 지어졌다.
사진에 담긴 이 지역은 톰보우 지역 중앙 왼쪽으로 자리잡고 있는 얼음 산맥의 북쪽 지역이다.

 

NASA 에임스 연구센터, 뉴호라이즌 지질학, 지질물리학 및 화상화 팀(the New Horizons Geology, Geophysics and Imaging Team, 이하 GGI)
제프 무어(Jeff Moore)의 설명은 다음과 같다.
"이 지형은 설명하기가 쉽지 않습니다.
충돌 크레이터가 존재하지 않는, 생성된지 얼마 안된 광활한 평원은 플루토에서는 전혀 기대하지 못했던 지형입니다."

 

지구에서 얼어붙은 진흙으로 균열을 이룬 지형을 닮은 이 환상적인 얼음 평원은  지구의 첫번재 인공위성의 이름을 따서 '스푸트니크 평원(Sputnik Planum)'이라는 이름이 임시적으로 부여되었다.

 

이곳에는 불규칙한 형태로 끊어져 있는 지표들이 보이는데 각각의 크기는 대략 지름 20킬로미터이며 얕은 골로 구획지어져 있다.

이 얕은 골들 중 일부에는 검은 물질들이 보이며 또 다른 골들은 주위 지형보다 더 위로 솟아오른 것으로 보이는 구릉들에 의해 그 모습이 구분되어 보인다.

또 다른 곳에서는 승화작용에 의해 형성된 것으로 보이는 작은 구덩이들이 파인 지역이 보인다.
이 구덩이들은 지구의 드라이 아이스처럼 얼음이 곧바로 기화되면서 만들어진 것으로 보인다.

과학자들은 어떻게 이와 같은 지형이 생성될 수 있었는지에 대해 두 가지 방향으로 연구를 진행하고 있다.

 

먼저 제각각의 형태는 마치 진흙이 굳을 때와 비슷하게 표면 물질이 수축되면서 만들어진 결과일지도 모른다.

아니면 이것은  마치 라바 램프에서 가열된 양초가 떠오르는 것처럼 대류의 부산물일 수도 있다.

플루토에는 플루토 내부에 얼마되지 않는 열원에 의해 지표 아래 얼어붙은 일산화탄소와 메탄, 질소의 대류가 발생하고 있을 수 있다.

 

플루토의 얼음 평원에는 또한 수 킬로미터 길이의 검은 삐침선들이 보인다.

이 삐침선들이 정렬한 방향이 동일한 것으로 보아 이들은 바람에 의해 생성된 것일 수도 있다.

 

지난 화요일 플루토로부터 77,000 킬로미터 지점에서 플루토의 지형을 촬영할 당시 지름 1킬로미터에 해당하는 작은 지형들까지 함께 촬영되었다.

 

뉴호라이즌 호는 내년까지 디지털 레코더에서 관측 데이터를 뽑아 계속 지구로 보내올 것이다.
뉴호라이즌 미션 과학자들은 이 데이터에서 더 해상도가 높은 스테레오 사진들을 이용하여 이 수수께끼의 지형에 대한 더 많은 정보들을 알 수 있게 될 것이다.

 

뉴호라이즌 대기 연구 팀은 1600킬로미터 상공까지 광활하게 뻗어 있는 질소 성분의 플루토 대기를 관측했다.

이번 관측은 고도 270킬로미터 이상의 플루토 대기에 대한 최초 관측 사례에 해당한다.

뉴호라이즌 입자 및 플라즈마 연구팀은 플루토로부터 수만 킬로미터까지 벗어나 있는 고밀도 이온화 가스를 발견했다.

이는 태양풍에 의해 플루토 대기로부터 우주공간으로 밀려난 입자들이다.

 

뉴 호라이즌 공동 개발자인 콜로라도 대학 프란 베이그널(Fran Bagenal)은 이것이 플루토의 플라즈마 환경에 대한 첫번재 관측 사례라고 말했다.

 

NASA 본부 행성과학국 국장인 짐 그린(Jim Green)의 소감은 다음과 같다.
"플루토의 모습을 백미러에 담아내면서 10여년에 걸친 뉴호라이즌 호의 플루토로의 여행은 막을 내렸습니다.
그러나 과학자들은 이제 막 작업이 시작되었죠.
뉴호라이즌 호로부터 보내온 데이터들은 앞으로 여러해 동안 새로운 발견을 계속 만들어낼 것입니다."

 

사우스웨스트우주탐사연구소(the Southwest Research Institute)의 뉴호라이즌 수석 과학자인 알란 스턴( Alan Stern)의 소감은 다음과 같다.
"플루토 탐사는 이제 막 플루토의 표면을 살짝 긁어봤을 뿐입니다.
저는 태양계 탐사 초기부터 최상의 결과가 이미 예약되어 있었던 것이라고 생각됩니다."
 

출처 : NASA Solar System Exploration 2015년 7월 17일 News Release
         http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=49523
          

참고 : 플루토를 비롯한 태양계 소천체에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
          왜소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346957
          소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346956
          혜성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346955
          유성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346954

참고 : 뉴호라이즌 호의 플루토계 통과 기념 포스팅 - 명왕성 VS 플루토 : 행성옹립과 폐위의 역사
           https://big-crunch.tistory.com/12348004

 

원문>

NASA's New Horizons Discovers Frozen Plains in the Heart of Pluto's 'Heart'

17 Jul 2015

 

(Source: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory)

In the latest data from NASA's New Horizons spacecraft, a new close-up image of Pluto reveals a vast, craterless plain that appears to be no more than 100 million years old, and is possibly still being shaped by geologic processes. This frozen region is north of Pluto's icy mountains, in the center-left of the heart feature, informally named "Tombaugh Regio" (Tombaugh Region) after Clyde Tombaugh, who discovered Pluto in 1930.

"This terrain is not easy to explain," said Jeff Moore, leader of the New Horizons Geology, Geophysics and Imaging Team (GGI) at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, California. "The discovery of vast, craterless, very young plains on Pluto exceeds all pre-flyby expectations."

This fascinating icy plains region -- resembling frozen mud cracks on Earth -- has been informally named "Sputnik Planum" (Sputnik Plain) after the Earth's first artificial satellite. It has a broken surface of irregularly-shaped segments, roughly 12 miles (20 kilometers) across, bordered by what appear to be shallow troughs. Some of these troughs have darker material within them, while others are traced by clumps of hills that appear to rise above the surrounding terrain. Elsewhere, the surface appears to be etched by fields of small pits that may have formed by a process called sublimation, in which ice turns directly from solid to gas, just as dry ice does on Earth.

Scientists have two working theories as to how these segments were formed. The irregular shapes may be the result of the contraction of surface materials, similar to what happens when mud dries. Alternatively, they may be a product of convection, similar to wax rising in a lava lamp. on Pluto, convection would occur within a surface layer of frozen carbon monoxide, methane and nitrogen, driven by the scant warmth of Pluto's interior.

Pluto's icy plains also display dark streaks that are a few miles long. These streaks appear to be aligned in the same direction and may have been produced by winds blowing across the frozen surface.

The Tuesday "heart of the heart" image was taken when New Horizons was 48,000 miles (77,000 kilometers) from Pluto, and shows features as small as one-half mile (1 kilometer) across. Mission scientists will learn more about these mysterious terrains from higher-resolution and stereo images that New Horizons will pull from its digital recorders and send back to Earth during the next year.

The New Horizons Atmospheres team observed Pluto's atmosphere as far as 1,000 miles (1,600 kilometers) above the surface, demonstrating that Pluto's nitrogen-rich atmosphere is quite extended. This is the first observation of Pluto's atmosphere at altitudes higher than 170 miles above the surface (270 kilometers).

The New Horizons Particles and Plasma team has discovered a region of cold, dense ionized gas tens of thousands of miles beyond Pluto -- the planet's atmosphere being stripped away by the solar wind and lost to space.

"This is just a first tantalizing look at Pluto's plasma environment," said New Horizons co-investigator Fran Bagenal, University of Colorado, Boulder.

"With the flyby in the rearview mirror, a decade-long journey to Pluto is over --but, the science payoff is only beginning," said Jim Green, director of Planetary Science at NASA Headquarters in Washington. "Data from New Horizons will continue to fuel discovery for years to come."

Alan Stern, New Horizons principal investigator from the Southwest Research Institute (SwRI), Boulder, Colorado, added, "We've only scratched the surface of our Pluto exploration, but it already seems clear to me that in the initial reconnaissance of the solar system, the best was saved for last."

New Horizons is part of NASA's New Frontiers Program, managed by the agency's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, designed, built and operates the New Horizons spacecraft and manages the mission for NASA's Science Mission Directorate. SwRI leads the mission, science team, payload operations and encounter science planning.

Follow the New Horizons mission on Twitter and use the hashtag #PlutoFlyby to join the conversation. Live updates are also available on the mission Facebook page.

For more information on the New Horizons mission, including fact sheets, schedules, video and new images, visit:

 

http://www.nasa.gov/newhorizons

 

and

http://solarsystem.nasa.gov/planets/plutotoolkit.cfm

 

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Dwayne Brown / Laurie Cantillo
Headquarters, Washington
202-358-1726 / 202-358-1077
dwayne.c.brown@nasa.gov / laura.l.cantillo@nasa.gov

Mike Buckley
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Md.
240-228-7536
michael.buckley@jhuapl.edu

Maria Stothoff
Southwest Research Institute, San Antonio
210-522-3305
maria.stothoff@swri.org