Ce se află sub inima înghețată a lui Pluton? Noile cercetări indică faptul că ar putea exista un ocean sărat ca „Marea Moartă” cu o grosime de peste 100 de kilometri.
"Modelele termice ale interiorului și ale elementelor tectonice ale lui Pluton găsite la suprafață sugerează că poate exista un ocean, dar nu este ușor să deducem dimensiunea sau nimic altceva despre el", a spus Brandon Johnson de la Brown University. „Am reușit să punem anumite restricții asupra grosimii sale și să obținem câteva indicii despre compoziție.”
Cercetările efectuate de Johnson și echipa sa au concentrat „inima” lui Pluto - o regiune numită în mod informal Sputnik Planum, care a fost fotografiată de nava spațială „New Horizons” în timpul zborului său de Pluto din iulie 2015.
Investigatorul principal al noilor orizonturi, Alan Stern, a numit Sputnik Planum „una dintre cele mai uimitoare descoperiri geologice din 50 de ani în plus de explorare planetară”, iar cercetările anterioare au arătat că regiunea pare a fi reînnoită constant prin convecția de gheață din zilele noastre.
Inima este un bazin lat de 900 km - mai mare decât Texas și Oklahoma combinate - și cel puțin jumătatea vestică a acesteia a fost formată dintr-un impact, probabil de un obiect de 200 de kilometri sau mai mare.
Johnson și colegii lui Timothy Bowling de la Universitatea din Chicago, Alexander Trowbridge și Andrew Freed de la Universitatea Purdue au modelat dinamica impactului care a creat un crater masiv pe suprafața lui Pluto și au analizat, de asemenea, dinamica dintre Pluton și luna lui Charon.
Cei doi sunt blocați unul pe celălalt, ceea ce înseamnă că se arată întotdeauna aceeași față în timp ce se rotesc. Sputnik Planum se află direct pe axa mareei care leagă cele două lumi. Această poziție sugerează că bazinul are ceea ce se numește anomalie de masă pozitivă - are mai multă masă decât media pentru crusta înghețată a lui Pluton. Pe măsură ce gravitația lui Charon atrage Pluton, aceasta ar atrage proporțional mai mult pe zonele cu masă mai mare, ceea ce ar înclina planeta până când Sputnik Planum va fi aliniat cu axa mareei.
Deci, în loc să fie o gaură în pământ, craterul a fost de fapt umplut din nou. O parte din acesta a fost completată de gheața care convectează azot. În timp ce stratul de gheață adaugă o anumită masă la bazin, nu este suficient de gros pentru sine pentru a face ca Sputnik Planum să aibă o masă pozitivă.
Restul acelei mase, a spus Johnson, poate fi generat de un lichid care pândește sub suprafață.
Johnson și echipa sa au explicat așa:
Ca o minge de bowling aruncată pe o trambulină, un impact mare creează o adâncitură pe suprafața planetei, urmată de un recul. Resump-ul acesta scoate materialul în sus din interiorul planetei. Dacă acel material înconjurător este mai dens decât ceea ce a fost eliminat de impact, craterul se termină cu aceeași masă ca și înainte de producerea impactului. Este un fenomen la care se referă geologii drept compensare izostatică.
Apa este mai densă decât gheața. Așadar, dacă ar fi existat un strat de apă lichidă sub coaja de gheață a lui Pluton, s-ar fi putut îmbunătăți în urma impactului Sputnik Planum, în seara masei craterului. Dacă bazinul a început cu masă neutră, atunci stratul de azot depus mai târziu ar fi suficient pentru a crea o anomalie de masă pozitivă.
"Acest scenariu necesită un ocean lichid", a spus Johnson. „Am vrut să rulăm modele de computer cu impactul pentru a vedea dacă acest lucru s-ar întâmpla de fapt. Ceea ce am descoperit este că producția unei anomalii de masă pozitivă este de fapt destul de sensibilă la cât de gros este stratul oceanic. De asemenea, este sensibil la cât de sărat este oceanul, deoarece conținutul de sare afectează densitatea apei. "
Modelele au simulat impactul unui obiect suficient de mare pentru a crea un bazin de dimensiunea lui Sputnik Planum, lovind Pluton cu viteza scontată pentru acea parte din sistemul solar. Simularea a presupus diferite grosimi ale stratului de apă de sub crustă, de la deloc apă la un strat de 200 de kilometri grosime.
Scenariul care a reconstruit cel mai bine adâncimea de dimensiune observată a Sputnik Planum, producând totodată un crater cu masă compensată, a fost unul în care Pluton are un strat oceanic de peste 100 de kilometri grosime, cu o salinitate de aproximativ 30 la sută.
„Ceea ce ne spune acest lucru este că, dacă Sputnik Planum este într-adevăr o anomalie de masă pozitivă - și parcă așa este - acest strat oceanic de cel puțin 100 de kilometri trebuie să fie acolo”, a spus Johnson. "Este destul de uimitor pentru mine că aveți acest corp până acum în sistemul solar, care mai poate avea apă lichidă."
Johnson, el și alți cercetători vor continua să studieze datele trimise înapoi de New Horizons pentru a obține o imagine mai clară a interiorului și a posibilului ocean pluton al lui Pluton.
Citire ulterioară: Brown University, New Horions / APL
