Kaj se skriva pod ledenim srcem Plutona? Nove raziskave kažejo, da bi lahko obstajal slani ocean mrtvega morja, debeline več kot 100 kilometrov.
"Toplotni modeli notranjosti in tektonskih dokazov Plutona, ki jih najdemo na površini, kažejo, da lahko obstaja ocean, vendar o njegovi velikosti ali kaj drugega o tem ni težko sklepati," je dejal Brandon Johnson z univerze Brown. "Lahko smo postavili nekaj omejitev glede njegove debeline in dobili nekaj namigov glede sestave."
Raziskave Johnsona in njegove ekipe so osredotočile Plutonovo "srce" - regijo, neuradno imenovano Sputnik Planum, ki jo je vesoljsko plovilo New Horizons fotografiralo med letom Plutona julija 2015.
Glavni preiskovalec New Horizonsov Alan Stern je Sputnik Planum imenoval "eno najbolj neverjetnih geoloških odkritij v 50-letnem raziskovanju planetov", prejšnje raziskave pa so pokazale, da se zdi, da se regija nenehno obnavlja s sedanjo ledeno konvekcijo.
Srce je 900 km široka kotlina - večja od Teksasa in Oklahome skupaj - in vsaj za zahodno polovico je videti, da je nastala z udarcem, verjetno s predmetom, dolgim 200 kilometrov ali več.
Johnson in sodelavci Timothy Bowling z univerze v Chicagu ter Alexander Trowbridge in Andrew Freed z univerze Purdue so modelirali dinamiko udarcev, ki je ustvaril ogromen krater na površini Plutona, in tudi pregledali dinamiko med Plutonom in njegovo luno Charon.
Oba sta medsebojno zaklenjena, kar pomeni, da se med vrtenjem vedno pokažeta na istem obrazu. Sputnik Planum sedi neposredno na osi plimovanja, ki povezuje oba sveta. To stališče nakazuje, da ima kotlina pozitivno masno anomalijo - ima večjo maso od povprečne za Plutonovo ledeno skorjo. Ko se Charonova gravitacija vleče proti Plutonu, bi se sorazmerno bolj vlekla na območja večje mase, ki bi planet nagibala, dokler Sputnik Planum ni postal poravnan z osjo plimovanja.
Torej je bil krater namesto luknje v tleh dejansko napolnjen. Del ga je napolnil s tekočim dušikovim ledom. Medtem ko ta ledena plast doda nekaj mase bazenu, sama po sebi ni dovolj debela, da bi imela Sputnik Planum pozitivno maso.
Preostali del te mase, je dejal Johnson, lahko nastane s tekočino, ki se skriva pod površjem.
Johnson in njegova ekipa so to razložili takole:
Tako kot žoga za balinanje, padla na trampolinu, velik udarec ustvari vdolbino na površini planeta, čemur sledi odboj. Ta odboj potegne material navzgor iz globine notranjosti planeta. Če je ta oblazinjen material gostejši od tistega, ki ga je udarček odpihnil, se krater konča z enako maso, kot jo je imel, preden se je udaril zgodil. To je pojav, ki ga geologi označujejo kot izostatično kompenzacijo.
Voda je gostejša od ledu. Če bi pod Plutonom ledena lupina ležala plast tekoče vode, bi se morda izsušila po udarcu Sputnik Planum, zvečer pa bo šla masa kraterja. Če bi se bazen začel z nevtralno maso, bi bila dušikova plast, ki je bila odstranjena pozneje, dovolj za nastanek anomalije pozitivne mase.
"Ta scenarij zahteva tekoč ocean," je dejal Johnson. »Želeli smo zagnati računalniške modele vpliva, da bi videli, ali se to dejansko dogaja. Ugotovili smo, da je proizvodnja pozitivne masne anomalije pravzaprav precej občutljiva na debelino oceanske plasti. Prav tako je občutljiv na to, kako slani je ocean, saj vsebnost soli vpliva na gostoto vode. "
Modeli so simulirali vpliv predmeta, ki je dovolj velik, da je ustvaril kotliček velikosti Sputnik Planuma, ki je udaril v Pluton s hitrostjo, ki jo pričakujemo za ta del sončnega sistema. Simulacija je predvidevala različne debeline vodne plasti pod skorjo, od brez vode do plasti 200 kilometrov debele.
Scenarij, ki je najbolje rekonstruiral opaženo globino Sputnik Planuma, hkrati pa je izdelal tudi krater s kompenzirano maso, je bil tisti, v katerem ima Pluton oceansko plast, večjo od 100 kilometrov, s slanostjo približno 30 odstotkov.
"To nam pove, da če je Sputnik Planum resnično pozitivna množična anomalija - in zdi se, kot da je - ta oceanski sloj, vsaj 100 kilometrov, mora biti tam," je dejal Johnson. "Precej neverjetno se mi zdi, da imaš to telo tako daleč v osončju, da ima še vedno tekočo vodo."
Johnson in drugi raziskovalci bodo nadaljevali s preučevanjem podatkov, ki jih je poslal New Horizons, da bi dobili bolj jasno sliko in zanimivo notranjost in ocean.
Nadaljnje branje: Univerza Brown, New Horions / APL
