Pluto is koud en ijzig-maar dat is mogelijk lang niet altijd zo geweest
Pluto staat bekend als een verre, rotsachtige en ijzige dwergplaneet op miljarden kilometers afstand van de aarde. Niets wijst erop dat dit kille hemellichaam ooit genoeg warmte genereerde voor vloeibaar water. Toch stelt een nieuwe studie dit nu ter discussie. Volgens de onderzoekers zou het goed kunnen dat Pluto zijn bestaan ooit is begonnen met een warm hart en een ondergrondse oceaan. En met hem nog vele andere Kuipergordelobjecten.
“Lange tijd hebben onderzoekers nagedacht over de thermische evolutie van Pluto,” zegt onderzoeker Francis Nimmo. Maar veel verder dan wat theorieën zijn wetenschappers nog niet gekomen. “Nu we over afbeeldingen van Pluto’s oppervlak beschikken dankzij NASA’s New Horizons-missie, kunnen we dat wat we zien vergelijken met de voorspellingen van verschillende modellen over de thermische evolutie.” Die scheervlucht van New Horizons langs Pluto leidde tot een aantal opvallende ontdekkingen. En een paar dingen vielen op, waaronder het bijzondere bekken genaamd Sputnik Planitia die gevuld is met stikstofijs en mogelijk ontstaan door een enorme inslag. Al snel concludeerden de onderzoekers dat het zeer aannemelijk is dat onder het ijzige oppervlak van de dwergplaneet een oceaan huist. Maar hoe is die ooit ontstaan?
De onderzoekers vermoeden dat de aangroei van nieuw materiaal tijdens de vorming van Pluto mogelijk warmte genereerde, waardoor er een heuse vloeibare oceaan ontstond. En hoewel Pluto langzaam afkoelde en bevroor, is het zelfs mogelijk dat deze vloeibare oceaan nog steeds onder de ijzige korst schuilgaat. Deze ‘warme start’ staat in schril contrast met het traditionele beeld van Pluto’s oorsprong als een bal van bevroren ijs en gesteente. Radioactief verval zou volgens deze theorie warmte hebben gegenereerd waardoor ijs smolt en er een ondergrondse oceaan werd gevormd. Maar dit trekken de onderzoekers nu dus hevig in twijfel.
Omdat water uitzet wanneer het bevriest en samentrekt wanneer het smelt, hebben de scenario’s voor een warme of koude start op Pluto verschillende implicaties voor de tektoniek en de resulterende oppervlaktekenmerken. “Als het ijs in het binnenste smolt, zou Pluto zijn samengetrokken,” vertelt onderzoeker Carver Bierson. “De kenmerken daarvan zouden we in dat geval op het oppervlak moeten terugzien.” Tekenen daarvan zijn echter nergens op Pluto te vinden. “Als Pluto echter zijn bestaan is begonnen met een warm hart, zou dit hebben gezorgd voor uitdijende kenmerken op het oppervlak,” gaat Bierson verder en dat is wat we wel terugzien. De waarnemingen zijn dus meer in overeenkomst met de theorie dat Pluto zijn bestaan ooit is begonnen met een vloeibare oceaan.”
De volgende vraag die de onderzoekers probeerden te tackelen, was of er wel voldoende energie beschikbaar was voor zo’n warme start op Pluto. “Hoe Pluto oorspronkelijk ontstond, is van groot belang voor zijn thermische evolutie,” legt Nimmo uit. “Als de vorming te lang duurt, straalt het hete materiaal aan het oppervlak energie de ruimte in, maar als het zich snel genoeg vormt, wordt de warmte erin opgesloten.” De onderzoekers berekenden dat als Pluto zich in een periode van minder dan 30 duizend jaar zou hebben gevormd, de dwergplaneet waarschijnlijk zo’n warme start heeft meegemaakt. Als Pluto echter gedurende miljoenen jaren door accretie werd gevormd – het proces waarbij materie samentrekt – zou zo’n warme start alleen mogelijk zijn als grote meteorieten hun energie diep onder het oppervlak zouden hebben begraven.
De nieuwe bevindingen wijzen er dus op dat ondanks de grote afstand tot de zon en het kille en koude oppervlak, het helemaal niet zo’n gekke gedachte is dat Pluto nog steeds een vloeibare ondergrondse oceaan bezit. Bovendien impliceert het dat mogelijk ook andere grote Kuipergordelobjecten een vergelijkbare warme start kenden en eveneens oceanen herbergen. Deze oceanen zouden tot op de dag van vandaag kunnen bestaan in de grootste hemellichamen, zoals de dwergplaneten Eris en Makemake.
(Scientias)