Da NASAs New Horizons-rumfartøj nåede Pluto i juli sidste år, gav det forskerne deres første detaljerede blik på en af de mest mystiske objekter i solsystemet. Ud over vidundere som skyhøje bjerge, isvulkaner og et kæmpe hjerteformet bassin, afslørede billeder, der stråles tilbage af sonden, en overflade, der er ødelagt af et netværk af sprækker og en særlig sfærisk form.
Relateret indhold
- Fem nye ting, vi lærte om Pluto denne uge
- Plutos nordpol strækkes med kløfter
- NASAs rumfartøj leder til det dybeste nogensinde dykk i Saturn Moon's plumes
- Disse billeder giver et sjældent glimt ind i hjertet af Pluto Flyby
For nogle forskere er de sidste to opdagelser antydninger om, at noget endda vildere kan være skjult inde i den lille verden, fordi de er de første direkte ledetråd, som Pluto kunne være vært for et hav under jorden under dens tykke, isrige skorpe. Hvis det bekræftes, ville et hav på Pluto have store konsekvenser, fordi det ville øge sandsynligheden for, at andre iskolde kroppe kunne være vært for flydende vand - og muligvis liv.
"Det faktum, at selv koldt, fjernt Pluto kunne have et hav under jorden betyder, at der er potentielle levesteder, selv på tilsyneladende kompromisløse steder, " siger Francis Nimmo, en videnskabsmand fra New Horizons, der er baseret på University of California, Santa Cruz.
Bortset fra Jorden har ingen kroppe i solsystemet store mængder flydende vand på deres overflader. Det er en bummer for astrobiologer, da de fleste forskere mener, at vand er en nødvendig ingrediens for, at livet kan opstå.
Stadig har rumprober indsamlet beviser i årtier om, at iskaldte måner omkring Jupiter og Saturn holder store oceaner under deres skorpe. Saturns måne Enceladus spytter gejsere, der er fristende rige med vand og kulstof, mens Jupiters Europa er dækket af brud og rygter, der antyder et hav under jorden, der smelter gennem isen. Disse verdener betragtes i øjeblikket som et af de bedste steder at kigge efter andre steder i solsystemet.
Pluto er på samme måde iskolde, men forskellen er, at disse måner har mere åbenlyse varmekilder for at holde intern vandvæske: Tyngdeknødningen, de får, når de svinger rundt om deres massive planeter. Pluto har ingen massiv ledsager og kredsløb mellem 3 og 5 milliarder miles fra solen, så astronomer mente for det meste, at det må være for koldt for et moderne hav.
Nogle teoretiske modeller antydede, at radioaktivt forfald i Plutos stenede indre kunne varme ting op nok til at skabe et hav under jorden på et tidspunkt i dens historie, måske endda tilstrækkelig varme til, at vandet fortsætter i dag, men der var ingen rigtige bevis, siger Nimmo - indtil nu.
Når han talte på et nyligt møde i American Geophysical Union (AGU) i San Francisco, skitserede Nimmo to centrale ledetråde fra New Horizons. Ingen af dem alene er en slam-dunk, siger han, men sammen er de suggestive.
For det første afslørede New Horizons tilstedeværelsen af ekstensional tektonik, fejl og sprækker over Pluto's overflade, der kunne indikere, at overfladen er blevet ekspanderet i den nylige fortid.
"En nem måde at gøre det på er hvis du har et hav, der begynder at fryse, " siger Nimmo, fordi vand udvides i volumen, når det skifter fra en væske til et fast stof. "Når det flydende vand fryser tilbage i is, skal Plutos ydre overflade bevæge sig udad, og du får ekspansion."
Det andet bevis bevismæssigt har at gøre med Plutos form, især den bemærkelsesværdige mangel på en bule omkring dens ækvator som den der findes på Jorden, dens måne og andre afrundede himmellegemer.
Når sfæriske legemer roterer, skubber rotationskræfterne materiale mod ækvator og udflader dem noget. Månens ækvatoriale bule er endnu større, end den skulle have givet sin nuværende rotationshastighed, og forskere mener, at det skyldes, at den snurrede hurtigere tidligere i sin historie, da måneberg var mere duktil. I modsætning hertil, selv om Pluto snurrer hurtigere end vores måne, har den overhovedet ingen bule.
"Månen registrerer en gammel spin-tilstand, " siger Nimmo. "Pluto viser intet bevis på det. Der er forskellige måder at ødelægge en fossil udbuelse, og en af dem er at have et hav." Det skyldes, at vand har mere bevægelsesfrihed end is, så et globalt flydende lag, der skubber rundt indeni, ville hjælpe med at modvirke spindingskræfterne, hvilket reducerer en sådan bule.
Indtil videre laver New Horizons-teamet en ret solid sag for et hav på Pluto, siger Amy Barr Mlinar, en ekspert i dannelse og udvikling af solide planetariske organer ved Planetary Science Institute i Tucson, Arizona.
”Det er baseret på en grundlæggende planetvidenskabelig analyse. Det kræver ikke meget fancy modellering, hvor der er 45 forskellige inputparametre, der kan rotes sammen, ”siger Barr Mlinar.
Men ikke alle er lige overbevist endnu ikke andre medlemmer af New Horizons-teamet. Plutos overflade revner kunne forklares med andre interne ændringer i isens temperatur eller struktur, siger Bill McKinnon, en planetvidenskabsmand ved Washington University i St. Louis.
”På samme måde er sammenbruddet af en fossil udbuelse i overensstemmelse med et hav på Pluto, ” siger McKinnon. ”Men et hav er ikke påkrævet. Det betyder heller ikke, at havet, selvom det eksisterede, skal eksistere i dag. Sammenbruddet af den fossile udbuelse kunne have fundet sted for milliarder af år siden. "
New Horizons udførte et enkelt flyby af Pluto. For mere konkret bevis på Plutos hav, ”er vi nødt til at gå tilbage med en orbiter-mission, måske senere i dette århundrede, ” siger McKinnon.
Hvis fremtidige test bekræfter tilstedeværelsen af et hav på Pluto, tror McKinnon, at der kunne være endnu flere skjulte hav, der venter på at blive opdaget i solsystemets kanter. Pluto er en del af Kuiper-bæltet, en ring af lignende kroppe, der også kunne generere indre varme fra radioaktivt forfald.
"Andre store Kuiper-bælteobjekter er på lignende måde eller endnu mere klipperige, så disse verdener kunne også have hav, " siger han.
Sådanne fjerne oceaner ville være meget forskellige fra det, vi er vant til på Jorden, bemærker Nadine Barlow, en astronom ved Northern Arizona University. Udover at være låst under dusinvis af fod af is, ville et Plutonisk hav næsten helt sikkert have en anden sammensætning end Jordens have.
"Vi er nødt til at huske, at isene ude ved Pluto ikke kun inkluderer vandis, men også kuldioxid og methanis, " siger Barlow. Sammenlignet med vores hav vil Plutos potentielle hav også sandsynligvis være meget salt, rig på opløste salte og ammoniak, der ville hjælpe med at reducere dens frysepunkt og holde det i en flydende tilstand.
Disse ekstra ingredienser ville gøre Plutos havvand ikke tiltalende for astronauter, men det er stadig muligt nogle former for ekstremt liv kan kalde et sådant hav hjem. Og mens New Horizons allerede har skyndt sig væk fra Pluto mod sit næste Kuiper-bældemål, kan NASAs planlagte mission til den joviske måne Europa muligvis være en afgørende testplads for at studere havoverfladen på iskolde kroppe og bestemme deres muligheder for at være vært for livet.
Det betyder, at Europa-missionen og eventuelle fremtidige vandringer for at udforske Pluto bliver nødt til at tage forholdsregler for ikke at forurene potentielt livsbærende miljøer med jordiske organismer, siger Barlow.
Barr Mlinar er enig: ”Vi bliver måske nødt til at tænke på smarte måder at udforske Kemien i Plutos hav fra overfladen, ” siger hun. "Vi er nødt til at lære mere om geologien i disse kroppe, og hvordan materiale fra havet kan udtrykkes på overfladen."
