惑星科学：冥王星の多角形地形を説明する活発な対流

冥王星の表面は予想外に若く、地質学的に活発である。その最も若い地形の1つは、非公式にスプートニク平原と名付けられた赤道付近の領域であり、少量のCH₄とCOの氷が混ざった窒素（N₂）の氷で満たされた地形学的な盆地である。この領域のほぼ全表面は、差し渡しが約20～30 kmの不規則な多角形に分割されており、これらの多角形の中心部は周辺部よりも数十メートル高くなっている。この領域の外縁は、多角形を示さない大きな流れの特徴を示す。この地形を説明するために熱収縮と対流の両方が提案されているが、これらの多角形が、アイスウェッジ（氷楔）やマッドクラック（干裂）による網目模様のようにN₂の熱収縮によって形成されたとすれば、N₂氷床内部の非脆性変形が冥王星上で観測されていることと矛盾する。本論文では、N₂氷のレイリー数を計算するためのパラメーター化した対流モデルについて報告し、N₂氷が活発に対流していることから、レイリー・ベナール対流がこうした多角形の説明に最も適切となることを示す。スプートニク平原の多角形の差し渡しと「浮遊する山」（多角形の外縁に沿った水氷の丘）の大きさから、N₂氷の厚さが約10 kmであることが示唆される。対流速度は年間1.5 cmと見積もられ、これから表面の年齢がわずか約100万年であることが示される。

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