惑星科学：冥王星のスプートニク平原における昇華が駆動する対流

スプートニク平原は、冥王星にある窒素氷で満たされた盆地である。その表面に見られる多角形のパターンはこれまで、強制的な熱流あるいは厚さ10 kmの氷層内の温度差のいずれかによる、固体対流の結果であると説明されていた。しかし、いずれの説明も、観測されたパターンの表面形状、つまり狭い溝で区切られた平らな多角形の構造を再現できないため、満足できるものではない。内部加熱は、観測されたパターンを作り出すが、そうした機構における加熱源が何かは分かっていない。今回我々は、表面での昇華の効果をモデル化した結果について報告する。我々は、氷層の底における熱流束が、一般的に受け入れられている2～3 mW m⁻²という値より小さい（約0.3 mW m⁻²）と想定すれば、昇華が駆動する対流によって、観測されている多角形構造が容易に作られることを見いだした。一般的に考えられている値でもこの構造を維持することは可能だが、その場合の粘性率比は、本研究で設定した値（約100）よりも大きな値（約3000）が必要になると思われる。

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