Güneş Sistemi'nin en büyük cüce gezegeni olan Plüton'un yüzeyindeki parlak, kalp şeklindeki buz düzleminin parçalarının neden bu kadar çarpıcı bir açısal şekle sahip olduğu bilinmiyordu. Şimdiyse bir model, nitrojen buzunun süblimleşmesinin bu oluşumun arkasındaki itici güç olabileceğini öne sürüyor. Modele göre, buzun buharlaşması yüzeyi soğutuyor ve böylece sıcaklık farkını daha sıcak derinliklere doğru artırıyor. Bu da ısı dağılımını ve dolayısıyla taze buzun uyanmasını sağlıyor.
NASA'nın New Horizons uzay aracı, 2015'te Plüton'un yakınından ilk kez geçtiğinde, akan buzulların, potansiyel buz volkanlarının ve muhtemelen bir zamanlar buzul altı okyanusunun şaşırtıcı derecede dinamik dünyasını tespit etmişti. Ancak özellikle çarpıcı olan, parlak, kalp şeklindeki Sputnik Planitia ovası olmuştu. Bu bölgenin yüzeyi, koyu renkli oluklarla sınırlanmış yaklaşık 30 kilometrelik çokgen nitrojen buz bloklarından oluşuyor. Gün boyunca bu bölgeden salınan nitrojen, Plüton'un rüzgarlarının motoru olarak kabul ediliyor.
Peki ama Sputinik Planitia'nın çokgen buz kütleleri nasıl ortaya çıktı? Ve neden düzenli, açısal bir şekle sahipler? 2016 yılında araştırmacılar, bu yapının ısı taşınımı ile ortaya çıkmış olması gerektiği sonucuna vardı. Buz seviyesinin yüzeyinin altında dolaşan bir akım var, bu da soğuk buzun ve daha sıcak buz katmanlarının kanala batmasına neden oluyor. Bu, neredeyse düzenli, çokgen bir yükselme ve alçalma bölgeleri modeli oluşturuyor; tıpkı güneşin yüzeyindeki gibi... Ama bu kez yalnızca ağır çekimde ve buz gibi soğukta.
Exeter Üniversitesi'nden Adrien Morison, "Buz yüzeyinin olağanüstü çokgen yapılarının, buzun termal taşınımıyla oluştuğunu biliyoruz" diye açıklıyor ve ekliyor: "Fakat şimdi de bu sürecin nasıl devam ettiği sorusu ortaya çıkıyor. Çünkü bu, yüzey ve derinlik arasında yeterli bir sıcaklık farkı gerektiriyor ve Plüton'un iç kısmının bunu sağlayıp sağlayamayacağı şüpheli."
Morison ve ekibi bu nedenle ısı taşınımı için farklı bir motor aradılar - ve derinliklerde değil buzun yüzeyinde başladılar. Çünkü sıcaklık gradyanı, buzdan sürekli olarak yukarıdan ısı çekildiği için ortaya çıkabilir. Araştırmacılar, süblimasyonu olası bir aktör olarak görüyorlar: "Süblimasyonun (maddenin katı halden direkt gaz haline geçmesi) Sputnik Planitia'da termal taşınmanın devam etmesini sağlayan gizemli motor olduğundan şüpheleniyoruz."
Buharlaşmanın cildimizde veya diğer yüzeylerde serinletici bir etkisi olduğu gibi, buzdan gaz haline doğrudan geçişin de çevre üzerinde bir soğutma etkisi var. Morison ve meslektaşları, bu etkinin Sputnik Planitia'nın buz tabakasındaki koşulları yeniden yapılandırdıkları Plüton düzleminin buz tabakasında dolaşan bir akımı tetiklemek için yeterli olup olmadığını kontrol etmek için bir model simülasyonu kullandılar.
Sonuç hipotezi doğruladı: Buz yüzeyinde nitrojenin süblimleşmesiyle üretilen soğutma etkisi, buzu yeraltına hareket ettirecek ve konveksiyonu sürdürecek kadar güçlü. Ayrıca bu etki, Sputnik Planitita'da da görüldüğü gibi aynı poligonal yapılarla sonuçlanmış. Buz kütleleri bu nedenle Plüton'un iklimi ve nitrojen buzunun dışarı atılmasıyla yakından bağlantılı.