Plutos 'hjerte' tip til dybt, underjordisk hav

Global mosaik af Pluto i ægte farve

Plutos hjerte har spor om et undervandshav på dværgplaneten. (Billedkredit: NASA/JHUAPL/SwRI)





En ny simulering af, hvordan Pluto fik sit 'hjerte' tyder på, at dværgplaneten sandsynligvis har et dybt hav under overfladen.

Forskere har længe mistanke om, at Pluto har flydende vand skjult under jorden. Da NASA's New Horizons -mission første gang sejlede til udkanten af ​​solsystemet, planlagde forskere allerede at undersøge, om dværgplaneten har vand.

Da New Horizons fløj forbi Pluto i juli 2015 og strålede sine observationer tilbage til Jorden, fandt forskere beviser for, at Pluto havde vand på et tidspunkt. De var dog ikke sikre på, om Pluto havde et eksisterende hav, eller om det havde frosset fast over tid.



I en ny undersøgelse har forskere fastslået, at Plutos underjordiske hav sandsynligvis findes, og at flydende vand under dværgplanetens iskolde skal er mindst 100 kilometer dybt og omtrent lige så salt som Det Døde Hav på Jorden. For perspektiv er den dybeste del af Jordens hav cirka 11 km dyb, og Jorden er omkring 150 gange så stor som Pluto.

Imidlertid er mange detaljer om dette mulige hav fortsat undvigende.

'Termiske modeller af Plutos indre og tektoniske beviser fundet på overfladen tyder på, at et hav kan eksistere, men det er ikke let at udlede dets størrelse eller noget andet om det,' Brandon Johnson, hovedforfatter af undersøgelsen og en assisterende professor ved Brown University's Institut for Jord-, Miljø- og Planetvidenskab, sagde i en erklæring . 'Vi har været i stand til at sætte nogle begrænsninger på dens tykkelse og få nogle spor om [dens] sammensætning.'



Johnson og hans team opdagede disse oplysninger om Plutos hav ved at simulere den enorme asteroidepåvirkning, der efterlod den flade, iskolde plet kaldet Sputnik Planum på Plutos overflade, den vestlige halvdel af Plutos berømte hjerteformede træk . Men først skulle de se på Charon, Plutos største måne. Charon og Pluto er begge tidløst låste, så de står altid over for hinanden med de samme sider. Sputnik Planum findes på den side af Pluto, der konstant vender mod Charon, og den positionering indebærer, at området er, hvad forskere kalder en 'positiv masse -anomali', hvilket betyder, at det indeholder mere masse end resten af ​​Plutos overflade i gennemsnit.

I første omgang giver dette ingen mening. Den side af Pluto, der vender ud mod Charon, har et gigantisk krater, som 'stort set er et hul i jorden', sagde Johnson. 'Du tager en masse materialer og sprænger det ud, så du forventer, at det har negativ masse -anomali. Men det er ikke det, vi ser med Sputnik Planum. Det fik folk til at tænke på, hvordan du kunne få denne positive masse -anomali. '

Det er her, asteroidsimuleringen kommer ind. Brown og hans team kørte flere simuleringer af en 200 km (125 miles) asteroide-den passende størrelse til Sputnik Planums 900 km (560 miles) bassin-slog Plutos iskolde overflade med forskellige dybder af væske vand nedenunder. Under denne store påvirkning skabte asteroiden en kæmpe bul på Pluto. Da asteroidens rester hoppede af overfladen, hoppede Plutos indre også tilbage.



Under denne rebound blev Plutos indre trukket mod overfladen på nedslagsstedet. Hvis det bevægelige materiale er tæt nok, kan vægten godtgøre den manglende masse på slagstedet og endda udligne Plutos vægtfordeling. Så den side af dværgplaneten, der ser ud til at være lettere, vejer faktisk omtrent det samme som den anden side. Denne proces kaldes 'isostatisk kompensation', og det ser ud til at være grunden til, at Plutos bulede side er så tung, sagde forskerne i den nye undersøgelse; efter at asteroiden fjernede Plutos isnende skorpe, udlignede tættere vand fra Plutos indre den manglende masse.

Men det, der virkelig tippede skalaen for Pluto, var det efterfølgende hav af nitrogenis, der fyldte Plutos hjerte efter påvirkningen: Mængden af ​​nitrogenis i Sputnik Planum vejer ikke nok til at forklare tidevandslåsen alene, sagde Johnson.

'Dette scenario kræver et flydende hav,' sagde Johnson. 'Hvad dette fortæller os er, at hvis Sputnik Planum virkelig er en positiv masse -anomali - og det ser ud som om det er - skal dette havlag på mindst 100 kilometer være der. Det er ret fantastisk for mig, at du har denne krop så langt ude i solsystemet, der stadig kan have flydende vand. '

Det nye værk blev detaljeret 19. september i tidsskriftet Geophysical Research Letters.

Send en e -mail til Hanneke Weitering på hweitering@guesswhozoo.com eller følg hende @hannekescience . Følg os @Spacedotcom , Facebook og Google+ . Original artikel om guesswhozoo.com .