Pluto hat einen unterirdischen Frostschutzozean

Die Beweise für einen großen unterirdischen Ozean in Pluto wachsen weiter, was auch Hinweise darauf gibt, wie das ikonische „Herz“ von Pluto entstanden ist.

Wir berichteten Anfang Oktober, dass thermische Modelle des Inneren von Pluto und tektonische Beweise darauf hindeuten, dass unter Plutos herzförmiger Sputnik Planitia ein Ozean existieren könnte. Neue Forschungsergebnisse zu Daten aus der Mission New Horizons zeigen nun mehr Hinweise auf einen Ozean direkt unter Plutos Oberfläche, der aus einer matschigen, viskosen Flüssigkeit besteht, die aus Plutos Innenraum warm gehalten wird, und einem Hauch von Frostschutzmittel.

"Soweit wir das beurteilen können, gibt es keine Gezeitenerwärmung, die dazu beiträgt, den Ozean flüssig zu halten", sagte Francis Nimmo von der UC Santa Cruz gegenüber dem Space Magazine. Er ist der erste Autor eines Papiers über die neuen Erkenntnisse, die heute in Nature veröffentlicht wurden. "Die Hauptwärmequelle, die den Ozean flüssig hält, ist der radioaktive Zerfall in Plutos felsigem Inneren, obwohl es sicherlich hilfreich ist, wenn ein Frostschutzmittel vorhanden ist."

Nimmo vermutet, dass der Ozean hauptsächlich aus Wasser besteht und Ammoniak als Frostschutzmittel fungiert. Dieser unterirdische Ozean ist ebenfalls gewölbt, ähnlich wie die „Mascons“ auf dem Mond, wodurch die eisige Außenhülle von Pluto belastet wird und Brüche verursacht werden, die mit den in den New Horizons-Bildern gezeigten Merkmalen übereinstimmen.

Ein anderes Papier, das heute in Nature von James Keane an der Universität von Arizona veröffentlicht wurde, zeigt auch, wie ein praller unterirdischer Ozean Plutos Herz "schwer" machte und Pluto um seine Achse neu ausrichtete, so dass Plutos Herz immer vom Mond Charon weg zeigt.

Sputnik Planitia bildet eine Seite des markanten herzförmigen Merkmals, das in einigen der ersten Nahaufnahmen des Vorbeiflugs von New Horizons im Juli 2015 zu sehen ist. Es wurde wahrscheinlich durch den Aufprall eines riesigen Meteoriten erzeugt, der eine große Menge von Plutos eisiger Kruste weggesprengt hätte.

Ein tiefes Becken ist jedoch nur ein „großes, elliptisches Loch im Boden“, sagte Nimmo, das nicht die zusätzliche Masse liefern würde, die für eine solche Neuorientierung erforderlich ist. „Das zusätzliche Gewicht muss sich also irgendwo unter der Oberfläche verstecken. Und ein Ozean ist ein natürlicher Weg, um das zu erreichen. “

Aber Pluto ist kalt mit Temperaturen zwischen -387 und -369 Fahrenheit (-233 bis -223 Grad Celsius). Wie könnte es einen Ozean geben?

"Pluto ist klein genug, dass es fast abgekühlt ist, aber immer noch ein wenig Wärme hat, und es ist ungefähr 2 Prozent des Wärmebudgets der Erde, gemessen an der Menge an Energie, die herauskommt", sagte Co-Autor Richard Binzel von MIT. „Also haben wir die Größe von Pluto anhand des inneren Wärmeflusses berechnet und festgestellt, dass unter Sputnik Planitia bei diesen Temperaturen und Drücken eine Zone aus Wassereis vorhanden sein kann, die zumindest viskos sein kann. Es ist kein flüssiger, fließender Ozean, aber vielleicht matschig. Und wir fanden, dass diese Erklärung der einzige Weg war, das Rätsel zusammenzusetzen, der irgendeinen Sinn ergibt. “

Das massive Becken erscheint auch im Vergleich zum Rest des Planeten extrem hell, und die Daten von New Horizons legen nahe, dass es mit gefrorenem Stickstoffeis gefüllt ist.

Frühere Untersuchungen der Mission zeigten, dass der flüssige Stickstoff aufgrund einer Schwachstelle am Boden des Beckens ständig erfrischend oder konvektiv sein kann und diese Schwachstelle Wärme durch Plutos Innenraum aufsteigen lassen kann, um das Eis kontinuierlich aufzufrischen .

Zusätzlich könnte das zusätzliche Gewicht eines unterirdischen Ozeans helfen, die langjährige Frage zu erklären, warum sich Plutos Herz fast genau gegenüber von Charon ausrichtet. Nimmo sagte, diese Ausrichtung sei "verdächtig" und die Wahrscheinlichkeit, dass dies nur ein Zufall sei, sei nur 5 Prozent. Daher deutet die Ausrichtung darauf hin, dass zusätzliche Masse an diesem Ort mit Gezeitenkräften zwischen Pluto und Charon interagierte, um Pluto neu auszurichten, wodurch Sputnik Planitia direkt gegenüber der Charon zugewandten Seite platziert wurde.

Ein dicker, schwerer Ozean, so die neuen Daten, könnte als "Gravitationsanomalie" gedient haben, die das Tauziehen von Pluto und Charon stark beeinflussen würde, sagten die Forscher. Über Millionen von Jahren hätte sich der Planet gedreht und seinen unterirdischen Ozean und die herzförmige Region darüber ausgerichtet, fast genau gegenüber der Verbindungslinie zwischen Pluto und Charon.

Während Wissenschaftler noch die Daten von New Horizons studieren, kann man mit Sicherheit sagen, dass Pluto immer wieder alle überrascht, selbst die Wissenschaftler, die es am besten kennen.

"Pluto ist auf so vielen verschiedenen Ebenen schwer zu ergründen", sagte Binzel.

Weiterführende Literatur:
UC Santa Cruz
MIT
Naturpapier: Die Neuorientierung von Sputnik Planitia impliziert einen unterirdischen Ozean auf Pluto
Nature Paper: Neuorientierung und Verwerfung von Pluto aufgrund flüchtiger Belastung in Sputnik Planitia

Schau das Video: Universe Sandbox #161 "Plutos unterirdischer Ozean"

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