Unter dem "Herzen" von Pluto kann ein Ozean aus flüssigem Wasser verborgen sein

Pluto ist eines der entferntesten und kältesten Objekte im Sonnensystem derjenigen, die vom Menschen relativ gut untersucht werden. Die Oberfläche des Zwergplaneten ist mit Stickstoff- und Methaneis bedeckt, das mit Wassereis durchsetzt ist. Auf Pluto kann es Stickstoffmeere und Kryovulkane geben. Im Allgemeinen ist diese Eiswelt überhaupt nicht tot. Hier finden bestimmte geologische Prozesse statt, die Oberfläche eines Zwergplaneten ist nicht statisch.

Kürzlich wurden zwei Teams von Forschern veröffentlicht eine Analyse der übertragenen Daten Sonde New Horizons auf der Erde. Wissenschaftler untersuchten insbesondere das sichtbarste Objekt auf Pluto - Sputnik Planitia. Wie sich herausstellte, ist diese Region nicht nur wegen ihrer Form interessant.

Sputnik Planitia selbst ist eine riesige Mulde, die mit Stickstoffeis gefüllt ist. Dieses Eis ist dichter als Wassereis, so dass letzteres auf der Oberfläche von gefrorenem Stickstoff liegt. Fachleute sagen, dass an diesem Ort riesige Mengen an gefrorenem Wassereis entdeckt wurden. Und sie sind nicht statisch, sondern bewegen sich. Diese ganze Region ist dynamisch, ihre Oberfläche bewegt sich, einzelne Schichten werden gemischt. Vielleicht ist der Grund dafür der radioaktive Kern von Pluto, der die darüber liegenden Schichten erwärmt.

Experten sprechen über noch interessantere Dinge. Ihrer Meinung nach sollte die Region selbst an diesem Ort nicht existieren. Tatsache ist, dass Pluto und Charon, sein Satellit, durch Gezeitenphänomene verbunden sind. Pluto steht Charon immer auf einer Seite gegenüber. Und auf der Rückseite ist Sputnik Planitia. Wenn Sie eine gerade Linie durch die Zentren von Charon und Pluto ziehen, durchquert diese Linie die beschriebene Region. Die Chancen, dass sich die Region genau an diesem Ort gebildet hat, sind sehr gering. Alles deutet darauf hin, dass sich sowohl das Plateau als auch Charon auf einer einzigen "Gezeitenachse" befinden.


Die Dynamik der Position des "Herzens" von Pluto. Quelle: NASA / Labor für Angewandte Physik der Johns Hopkins University / Southwest Research Institute

Aber die Gravitationsmechanik kann alles erklären. Infolge von Gezeitenphänomenen, die sich aus der Wechselwirkung von Pluto und Charon ergeben, könnte sich der Zwergplanet einfach an Charon auf der anderen Seite wenden. Wenn die Oberfläche von Sputnik Planitia weniger dicht wäre als der Rest der Oberfläche des eisigen Planeten, würde diese Region zum Nordpol werden, genauso wie die am wenigsten dichte Region des Mondes zu ihrem Südpol wird. Wenn wir jedoch annehmen, dass Sputnik Planitia dichter ist als der Rest der Oberfläche von Pluto, dann passt alles zusammen - in diesem Fall sollte die Region genau dort sein, wo sie sich jetzt befindet. Das Interessanteste ist, dass es dieses Objekt war, das eine Verschiebung der Rotationsachse von Pluto um 60 Grad verursachen konnte. Sputnik Planitia wurde höchstwahrscheinlich auf der Nordhalbkugel gebildet, auf der gegenüberliegenden Seite von Pluto gegenüber Charon.

Die Gravitationswechselwirkung zweier Zwergplaneten ist ein wesentlicher Einflussfaktor, der die Spannung der oberen Schichten von Pluto verändert und deren Rotationsachse beeinflusst.

Hier identifizierte ein zweites Wissenschaftlerteam eine Diskrepanz. Tatsache ist, dass Stickstoff-Eis unter Plutos Bedingungen wirklich dichter ist als Wassereis. Dies reicht jedoch nicht aus , um einen Zwergplaneten einzusetzen. Beide Wissenschaftlerteams errechneten, dass die Dicke des Stickstoffeises dafür 50 km erreichen sollte. Tatsächlich beträgt die Dicke der Eiskruste der Region jedoch nicht mehr als 5 km.



Aber was kann in diesem Fall dazu führen, dass sich Sputnik Planitia genau dort befindet, wo es jetzt ist? Vielleicht liegt der Grund darin, dass sich unter dem Eis ein flüssiger Ozean befindet. Wenn dies wahr ist, dann hat dieser Ozean die Eiskruste dünner gemacht. Höchstwahrscheinlich handelt es sich bei diesem Ozean nicht um Methan oder Stickstoff, sondern um flüssiges Wasser, das einen erheblichen Teil des Eises ersetzte. Und da flüssiges Wasser schwerer ist als das Eis, das es ersetzt hat, wurde es zur Ursache für die Rotation von Pluto. Eine zweite Analyse der Daten ergab, dass die Dicke des Eises über dem Ozean aus flüssigem Wasser 7 Kilometer betragen kann.

Der Ozean unter der Oberfläche von Pluto unterscheidet sich laut Experten vom eisigen Ozean Europas oder den Ozeanen der Erde. Das Wasser ist hier extrem salzig, es ist mit Stickstoffverbindungen gesättigt.

Wasser ist ein wichtiger Faktor, der die Verschiebung von Pluto um seine Rotationsachse beeinflusst. Das auf der Oberfläche von Sputnik Planitia befindliche Stickstoffeis ist aber auch für die Rotationsdynamik des Zwergplaneten von großer Bedeutung. Genauer gesagt ist die Menge an Stickstoffeis an diesem Ort wichtig. Es ändert sich jedoch aufgrund von Temperaturschwankungen. Die aktivsten Änderungen treten auf, wenn Sputnik Planitia näher am Äquator liegt. All dies schafft die Wahrscheinlichkeit eines komplexen Zyklus von Änderungen in der Position von Pluto. „Wenn flüchtige Substanzen (wie Stickstoff) Sputnik Planitia im Rahmen saisonaler Veränderungen verlassen, kann dies die Ursache für kleine Schwankungen auf dem Planeten sein“, schließen die Autoren der Studie.


Ein möglicher Weg, diese Region zu bilden. Quelle: James Tuttle Keane

Wie ist das „Herz“ selbst entstanden? Zuvor berichtete HypotheseDemnach stürzte vor Milliarden von Jahren ein Objekt, das sich mit großer Geschwindigkeit bewegte, gegen Pluto und hinterließ eine ewige Erinnerung an sich selbst auf dem Planeten - einem 825 Kilometer breiten Krater . Aber anstatt sich in eine hässliche Narbe auf dem Körper eines Zwergplaneten zu verwandeln, wurde der Krater in ein ungewöhnliches Objekt verwandelt, das uns Menschen an ein eisiges Herz erinnert.

Die Fläche des Kraters beträgt etwa ein Drittel der Oberfläche von Pluto. Das Eisfeld Sputnik Planitia befindet sich direkt im Einschlagkrater. Vielleicht Wassereis und gibt der Region eine weiße Farbe.

DOI: 10.1038 / nature20120 , 10.1038 / nature20148

Source: https://habr.com/ru/post/de399351/