Ocean we wnętrzu Plutona? Wszystko na to wskazuje!

dnia 21/06/2016

researchbols

Gdy sonda New Horizons przelatywała w pobliżu Plutona w lipcu 2015 roku, zebrała dane, które wskazywały, że owa planeta karłowata może posiadać – lub posiadała w przeszłości – ciekły ocean pod lodową powierzchnią. Według najnowszych analiz przeprowadzonych przez doktoranta Brown University – taki ocean najprawdopodobniej istnieje także dzisiaj.

Badania wykorzystujące model ewolucji termicznej Plutona zaktualizowany o dane przesłane przez sondę New Horizons, wskazują, że gdyby ocean pod powierzchnią Plutona zamarzł miliony czy miliardy lat temu, doprowadziłoby to do skurczenia się całej planety. Jednak na powierzchni Plutona naukowcy nie dostrzegli jakichkolwiek oznak wskazujących na globalne kurczenie się planety. Wręcz przeciwnie, dane przesłane przez sondę New Horizons wskazują, że Pluton się nieznacznie rozszerza.

„To dzięki niesamowitym danym przesłanym na Ziemię przez sondę New Horizons byliśmy w stanie zaobserwować  cechy tektoniczne na powierzchni Plutona, zaktualizować nasz model ewolucji termicznej o nowe dane i dojść do wniosku, że pod powierzchnią Plutona najprawdopodobniej znajduje się ciekły ocean,” mówi Noah Hammond, doktorant na Brown University oraz główny autor opracowania.

Wyniki badań, których współautorami są Amy Barr z Planetary Science Institute w Arizonie oraz Marc Parmentier, geolog z Brown University, zostały opublikowane w periodyku Geophysical Research Letters.

Zdjęcia przesłane przez sondę New Horizons po bliskim przelocie w pobliżu najsłynniejszego obiektu Pasa Kuipera udowodniły, że Pluton jest czymś więcej niż tylko wielką śnieżną kulą przemierzającą przestrzeń kosmiczną. Co więcej, charakteryzuje się egzotyczną powierzchnią składającą się z wielu różnych lodów – wody, azotu i metanu. Na powierzchni Plutona znajdziemy góry o wysokości setek metrów oraz rozległe równiny. Oprócz nich znajdziemy także olbrzymie uskoki o długości kilkuset kilometrów i głębokości dochodzącej do nawet 4 kilometrów. To właśnie te formacje tektoniczne sprawiły, że naukowcy zaczęli zastanawiać się czy pod powierzchnią wciąż nie znajduje się ciekły ocean.

„Sonda New Horizons wykazała, że niektóre formacje tektoniczne powstały wskutek globalnego rozszerzania Plutona,” mówi Hammond. „Powoli zamarzający ocean podpowierzchniowy mógłby spowodować tego typu rozszerzanie powierzchni planety.”

Naukowcy uważają, że wewnątrz skalistego jądra Plutona znajdowało się wystarczająco dużo pierwiastków radioaktywnych, aby stopić część lodowej warstwy Plutona. Z czasem, w mroźnych rejonach Pasa Kuipera owa stopiona część warstwy lodowej mogła zacząć ponownie zamarzać. Lód ma mniejszą gęstość od wody, dlatego zamarzając zwiększa swoją objętość.  Jeżeli Pluton miałby ocean, który zamarzł lub byłby w trakcie zamarzania, na powierzchni występowałyby pęknięcia tektoniczne – i takie też zarejestrowała sonda New Horizons.

Nie ma zbyt wiele mechanizmów, w których Pluton mógłby nabawić się takich pęknięć. Jedną z możliwości jest aktywne rozciąganie grawitacyjne ze strony Charona. Jednak aktywna dynamika grawitacyjna między oboma obiektami już dawno wygasła, a niektóre uskoki wyglądają na stosunkowo świeże (w skali geologicznej). Dlatego też wielu naukowców uważa, że istnienie oceanu jest najbardziej przekonującym scenariuszem.


Lubisz te artykuły o Plutonie, prawda? Ja również! Chciałbym, aby osoby nie znające języka angielskiego także miały dostęp do tak fascynujących informacji.

Dlatego właśnie powstał Puls Kosmosu. Jeżeli uważasz, że nasza praca jest warta choć kilka złotych miesięcznie 

ZOSTAŃ PATRONEM PORTALU na PATRONITE.PL

patron


Jednak jeżeli Pluton posiadał ocean, co się z nim dzieje dzisiaj? Czy proces zamarzania nadal trwa czy może ocean zamarzł już miliard lat temu?

Tutaj z pomocą przychodzi model ewolucji termicznej opracowany przez Hammonda i jego współpracowników. Model opiera się na zaktualizowanych przez sondę New Horizons danych dotyczących średnicy i gęstości Plutona – parametrów niezbędnych do zrozumienia dynamiki wnętrza Plutona. Model wskazuje, że ze względu na niskie temperatury i wysokie ciśnienie we wnętrzu planety, ocean całkowicie zamarznięty szybko zmieniłby stan z normalnego lodu na fazę zwaną lodem II. Lód II charakteryzuje się bardziej zwartą strukturą krystaliczną niż lód standardowy, dlatego ocean zamarznięty do fazy lodu II zajmowałby mniejszą objętość, a to doprowadziłoby do globalnego kurczenia Plutona, a nie do jego rozszerzania.

„Na powierzchni Plutona nie dostrzegliśmy żadnych formacji wskazujących na globalne kurczenie. Dlatego też uważamy, że we wnętrzu planety nie ma jeszcze lodu w fazie lodu II, a to oznacza, że ocean jeszcze całkowicie nie zamarzł.”

Jednak naukowcy zaznaczają, że istnieje kilka zastrzeżeń. Powstawanie lodu II uzależnione jest od grubości lodowej warstwy Plutona. Lód II powstaje wyłącznie gdy warstwa lodu ma grubość co najmniej 260 kilometrów. Gdyby warstwa była cieńsza niż 260 km, ocean mógłby zamarznąć nie prowadząc do powstania lodu II.  Gdyby tak było, ocean mógłby zamarznąć całkowicie nie powodując kurczenia Plutona.

Niemniej jednak naukowcy uważają, że są powody, aby przyjąć, że warstwa lodowa ma grubość większą niż 260 kilometrów. Zaktualizowany model wskazuje, że warstwa lodowa ma grubość co najmniej 300 kilometrów. Co więcej, lód azotowy i metanowy odkryty przez sondę na powierzchni także wskazuje na grubą warstwę lodu.

„Te egzotyczne lody są bardzo dobrymi izolatorami,” mówi Hammond. „Mogą pomagać Plutonowi w utrzymywaniu ciepła w swoim wnętrzu.”

Źródło: Brown University

Dodaj komentarz