Amikor a NASA New Horizons űrhajója tavaly júliusban elérte a Plútót, a tudósoknak készítették az első részletes áttekintést a Naprendszer egyik leginkább titokzatos tárgyáról. Az olyan csodák mellett, mint a szárnyaló hegyek, jégvulkánok és egy hatalmas szív alakú medence, a szondával visszahúzott képek felfedtek egy felületet, amelyet repedések hálója rejtett fel, és különösen gömb alakú.
kapcsolodo tartalom
- Öt új dolog, amit ezen a héten megtudtuk a Plutonról
- Plútó északi sarkán csíkos kanyonok vannak
- A NASA űrhajóinak fejei a legmélyebb merülésekhez a Saturn Moon daganatokba
- Ezek a képek ritka bepillantást engednek a Plútó Flyby szívébe
Egyes tudósok számára az utóbbi két felfedezés arra utal, hogy valami még vadább rejthetõ el az apró világban, mivel ezek az elsõ közvetlen utalások arra, hogy Plútó vastag, jeges kéreg alatt egy felszín alatti óceánt tárolhat. Ha megerősítést nyer, a Plútón lévő óceánnak súlyos következményei vannak, mert növeli annak valószínűségét, hogy más jeges testek folyékony vizet tárolnak - és valószínűleg az életet is.
"Az a tény, hogy még a hideg, távoli Plutonnak is lehet felszín alatti óceánja, azt is jelenti, hogy potenciális élőhelyek vannak még a látszólag nem kompromisszummentes helyeken is" - mondja Francis Nimmo, a New Horizons tudósa, a kaliforniai Santa Cruzi Egyetem székhelye.
A Földön kívül a Naprendszer egyetlen testének sem lehet nagy mennyiségű folyékony víz a felületén. Ez zavaró az asztrobiológusok számára, mivel a legtöbb tudós úgy gondolja, hogy a víz szükséges összetevő az élet kialakulásához.
Ennek ellenére az űrszondák évtizedek óta gyűjtik a bizonyítékokat arról, hogy a Jupiter és a Szaturnusz jeges holdjai óriási óceánokat tartanak kéreg alatt. Szaturnusz holdja Enceladus olyan gejzárokat szúr, amelyek vizzel és szénnel kísértetiesen gazdagok, míg a Jupiter Europa-ját törések és gerincek borítják, amelyek a jégen átolvadó felszín alatti óceánra utalnak. Ezek a világok jelenleg a legjobb helyeknek számítanak, ahol a Naprendszer más részein lehet életet keresni.
A Plútó hasonlóan jeges, de a különbség az, hogy ezeknek a holdoknak nyilvánvalóbb hőforrásaik vannak a belső víz folyadékának tartására: a gravitációs dagasztás, amelyet kapnak, ha masszív szülő bolygóik körül mozognak. Plútónak nincs hatalmas társa, és kering a naptól 3–5 milliárd mérföld távolságban, ezért a csillagászok többnyire azt hitték, hogy túl hidegnek kell lennie a modern óceán számára.
Egyes elméleti modellek szerint a Pluto sziklás belsejében levő radioaktív bomlás felmelegítheti a dolgokat ahhoz, hogy a felszín alatti óceán létrejöjjön a történelem valamilyen pontján, talán még elég hő is van ahhoz, hogy a vizek ma is fennmaradjanak, de valódi bizonyíték nem volt - mondja Nimmo - eddig.
Az American Geophysical Union (AGU) egy nemrégiben San Franciscóban tartott ülésén beszélt, Nimmo felvázolta a New Horizons két kulcsfontosságú nyomát. Egyedül senki sem egy slam dunk, mondja, de együttesen szuggesztívak.
Először, a New Horizons felfedte a kiterjesztő tektonika, hibák és repedések jelenlétét a Plútó arcán, amelyek jelezhetik, hogy a felület a közelmúltban bővült.
"Ennek egyszerű módja az, ha van egy óceánja, amely kezd újrafagyasztani" - mondja Nimmo, mivel a víz mennyisége tágul, miközben folyadékról szilárdra változik. "Amint a folyékony víz visszafagy a jégbe, a Plútó külső felületének kifelé kell mozognia, és kibővül."
A második bizonyíték a Plútó alakjára vonatkozik, különös tekintettel az egyenlítő körüli dudor észrevehető hiányára, például a Földön, holdján és más kerek égitesttel.
Ahogy a gömbtestek forognak, a forgási erők az anyagot az Egyenlítő felé tolják, kissé kiszorítva. A hold egyenlítői elhalványulása még nagyobb, mint amennyit meg kellene adni a jelenlegi forgási sebességének. A tudósok úgy gondolják, hogy azért van, mert története korábban gyorsabban forog, amikor a holdi kő sokkal rugalmasabb volt. Ezzel szemben, bár a Plútó gyorsabban forog, mint a mi holdunk, egyáltalán nincs duzzadása.
"A hold ősi spin állapotot rögzít" - mondja Nimmo. "Plútó nem mutat erre bizonyítékot. Különböző módon lehet megsemmisíteni a fosszilis dudorokat, és ezek közül az egyik óceán megléte." Ennek oka az, hogy a víznek több mozgási szabadsága van, mint a jégnek, tehát a körül körül lecsúszó globális folyadékréteg segíthet ellensúlyozni a forgó erőket, csökkentve az ilyen duzzanatot.
A New Horizons csapata eddig nagyon szilárd ügyet készített a Plútón lévő óceánról - mondta Amy Barr Mlinar, az arizonai Tucsonban található Planetary Science Institute szilárd bolygószerveinek kialakításának és fejlődésének szakértője.
„Egy alapvető bolygótudományi elemzésen alapul. Nem igényel sok képzeletbeli modellezést, ahol 45 különböző bemeneti paraméter van, amelyek összekeverhetők "- mondja Barr Mlinar.
De még nem mindenki van meggyőződve arról, hogy a New Horizons csapat más tagjai is vannak. A Plútó felszíni repedései a jég hőmérsékletének vagy szerkezetének más belső változásaival magyarázhatók - mondja Bill McKinnon, a St. Louisbeli Washingtoni Egyetem bolygó tudósa.
"Hasonlóképpen, a fosszilis dudor összeomlása megegyezik a Plútón lévő óceánnal" - mondja McKinnon. "De óceán nem szükséges. Ez sem azt jelenti, hogy az óceánnak - még ha létezett is - ma léteznie kell. A fosszilis duzzanat összeomlása milliárd évvel ezelőtt történt. "
A New Horizons egyetlen repüléssel készítette Plútót. A Plútó óceánjának konkrétabb igazolására „vissza kellene térnünk egy keringtető küldetéssel, talán ebben a században később” - mondja McKinnon.
Ha a jövőbeli tesztek megerősítik az óceán jelenlétét Plutonon, McKinnon úgy véli, hogy még rejtett tengerek is lehetnek, amelyek felfedezésre várnak a Naprendszer peremén. A Plútó a Kuiperi öv része, hasonló test gyűrűje, amely belső hőt is előállíthat a radioaktív bomlás során.
"Más nagy Kuiperi övezetű tárgyak hasonlóan vagy még sziklagazdagabbak, tehát ezeknek a világoknak óceánjai is lehetnek" - mondja.
Az ilyen távoli óceánok nagyon különböznek attól, amelyekhez hozzászoktunk a Földön - jegyzi meg Nadine Barlow, az észak-arizonai egyetem csillagásza. Amellett, hogy egy tucat láb jég alá záródik, a Plutóniai óceán szinte minden bizonnyal más összetételű lenne, mint a Föld tengerei.
"Emlékeznünk kell arra, hogy a Plútónál előforduló jég nemcsak a vízjégből áll, hanem a szén-dioxidból és a metánból készült jégkrémből" - mondja Barlow. Tengereinkhez viszonyítva a Plútó potenciális óceánja valószínűleg különösen sós, oldott sókban és ammóniában gazdag, amely segít csökkenteni fagypontját, és folyékony állapotban tartja.
Ezek az extra összetevők a Plútó tengervízét vonzóvá tehetik az űrhajósok számára, de továbbra is lehetséges, hogy a szélsőséges élet bizonyos formái ilyen óceáni otthont nevezhetnek. És bár a New Horizons már elúszott Plutontól a következő Kuiper öv célpontja felé, a NASA tervezett küldetése a Jovián hold Európa felé való döntő jelentõs terep lehet a jeges testek felszín alatti óceánjainak tanulmányozása és az élet befogadásának megvalósíthatósága meghatározása szempontjából.
Ez azt jelenti, hogy az Európa küldetésnek és a Plútó felfedezésének minden további lépésére óvintézkedéseket kell tenni annak érdekében, hogy a potenciálisan életfenntartó környezetet ne szennyezzék meg a szárazföldi szervezetekkel - mondja Barlow.
Barr Mlinar egyetért azzal: "Lehet, hogy okos megoldásokra kell gondolnunk, hogy felfedezzük a Plútó óceánjának kémiai felszínét" - mondja. "Többet meg kell tudnunk e test geológiájáról és arról, hogy az óceánból származó anyag hogyan fejeződhet be a felszínen."
