Kun NASA: n New Horizons -aluksen avaruusalus saavutti Pluton viime heinäkuussa, se antoi tutkijoille ensimmäisen yksityiskohtaisen katsauksensa yhteen aurinkojärjestelmän salaperäisimmistä esineistä. Ihmeiden, kuten nousevien vuorten, jään tulivuorten ja jättiläismäisen sydämenmuotoisen altaan lisäksi, anturin palloiksi ottamat kuvat paljastivat halkeamien verkoston ja erityisesti pallomaisen muodon peittämän pinnan.
Asiaan liittyvä sisältö
- Viisi uutta asiaa, jonka opimme Plutosta tällä viikolla
- Pluton pohjoisnapa on viirattu kanjoneilla
- NASA: n avaruusalusten päämiehet, jotka ovat aina sukelluneet Saturni-Kuun pilareihin
- Nämä kuvat antavat harvinaisen välähdyksen Pluton perhon sydämeen
Joillekin tutkijoille nämä kaksi viimeistä löytöä ovat vihjeitä siitä, että pienessä maailmassa voi olla piilossa jotain jopa villiä, koska ne ovat ensimmäisiä suoria vihjeitä, jotka Pluto saattoi isännöidä maanalaista merta sen paksun, jäisen kuoren alla. Jos se vahvistetaan, Pluton valtamerellä olisi vakavia vaikutuksia, koska se lisäisi todennäköisyyttä, että muut jäiset elimet voisivat ylläpitää nestemäistä vettä - ja mahdollisesti elämää.
"Se, että jopa kylmällä, kaukaisella Plutolla voisi olla merenpinta, tarkoittaa, että on olemassa mahdollisia elinympäristöjä jopa näennäisesti tinkimättömissä paikoissa", sanoo New Horizonsin tutkija Francis Nimmo, joka perustuu Kalifornian yliopistoon, Santa Cruziin.
Maapallon lisäksi minkään aurinkokunnan elimen pinnalla ei ole suuria määriä nestemäistä vettä. Se on räjähdys astrobiologeille, koska useimpien tutkijoiden mielestä vesi on välttämätöntä ainesosaa elämän syntymiselle.
Silti avaruusluotaimet ovat keränneet todisteita vuosikymmenien ajan siitä, että Jupiterin ja Saturnuksen ympärillä jäiset kuut pitävät valtavan valtameren kuorten alla. Saturnuksen kuu Enceladus puhuu geisrejä, jotka ovat houkuttelevasti rikkaita vedellä ja hiilellä, kun taas Jupiterin Eurooppaa peittävät murtumat ja harjanteet, jotka viittaavat jään läpi sulavaan merenalaiseen valtamereen. Näitä maailmoja pidetään tällä hetkellä parhaimpana paikkana etsiä elämää muualta aurinkokunnasta.
Pluto on samoin jäinen, mutta ero on siinä, että näillä kuukuilla on selkeämpiä lämmönlähteitä sisäisen veden pitämiseksi nesteenä: gravitaation vaivaaminen, jonka he saavat heiluttaessaan massiivisten emä planeettojensa ympäri. Pluto ei ole massiivinen seuralainen ja kiertää 3–5 miljardin mailin päässä auringosta, joten tähtitieteilijät pitivät useimmiten sen olevan liian kylmä modernille valtamerelle.
Jotkut teoreettiset mallit ehdottivat, että Pluton kivisen sisustuksen radioaktiivinen hajoaminen voisi kuumentaa asiat tarpeeksi, jotta syntyy maanpinnan pinta-ala valtamereksi, joskus jopa tarpeeksi lämpöä, jota vedet jatkavat tänään, mutta todellisia todisteita ei ollut, Nimmo sanoo - tähän mennessä.
Puhuessaan äskettäisessä American Geophysical Unionin (AGU) kokouksessa San Franciscossa, Nimmo esitteli kaksi keskeistä vihjettä New Horizonsista. Kumpikaan yksin ei ole slam dunk, hän sanoo, mutta yhdessä he ovat ehdottavia.
Ensinnäkin New Horizons paljasti pidennetyn tektonian, viat ja halkeamat Pluton edessä, jotka voisivat osoittaa, että pinta on läpikäynyt viime aikoina.
"Helppo tapa tehdä se on, jos sinulla on valtameri, joka alkaa jäähtyä", Nimmo sanoo, koska veden tilavuus kasvaa, kun se muuttuu nesteestä kiinteäksi. "Kun nestemäinen vesi jäätyy takaisin jääksi, Pluton ulkopinnan on liikuttava ulospäin, ja saat laajentumisen."
Toinen todiste liittyy Pluto-muotoon, etenkin huomattavaan pullistumasta päiväntasaajansa ympärillä, kuten maapallolla, kuu- ja muilla pyöreillä taivaankappaleilla.
Pallomaisten kappaleiden pyöriessä kiertovoimat työntävät materiaalia kohti päiväntasaajaa, tasoittaen niitä jonkin verran. Kuun päiväntasaajan pullistuma on jopa suurempi kuin sen nykyiselle pyörimisnopeudelle pitäisi antaa, ja tutkijoiden mielestä se johtuu siitä, että se pyörsi nopeammin aikaisemmin historiansa aikana, kun kuukausikivi oli taipuisampi. Sitä vastoin, vaikka Pluto pyörii nopeammin kuin kuutamme, siinä ei ole lainkaan pullistumaa.
"Kuu tallentaa muinaista spin-tilaa", Nimmo sanoo. "Pluto ei osoita mitään todisteita siitä. Fossiilisumman tuhoamiseen on erilaisia tapoja, ja yksi niistä on valtameren luominen." Tämä johtuu siitä, että vedellä on enemmän liikkumisvapautta kuin jäällä, joten sisäpuolelle liukastuva globaali nestekerros auttaisi vastaamaan kääntövoimiin ja vähentämään tällaista kohoumaa.
Toistaiseksi New Horizons -tiimi on tehnyt melko vankan tapauksen Pluton valtamerelle, sanoo Amy Barr Mlinar, joka on asiantuntija kiinteiden planeettakappaleiden muodostumisessa ja evoluutiossa Tucsonissa, Arizonassa, Planetary Science Institute.
”Se perustuu perustana planeettatieteelliseen analyysiin. Se ei vaadi paljon hienoa mallintamista, jossa on 45 erilaista tuloparametria, jotka voidaan sekoittaa ", Barr Mlinar sanoo.
Mutta kaikki eivät ole vielä vakuuttuneita, edes muut New Horizons -tiimin jäsenet. Pluton pintahalkeamia voidaan selittää muilla sisäisillä jään lämpötilan tai rakenteen muutoksilla, sanoo St. Louisin Washingtonin yliopiston planeettatutkija Bill McKinnon.
"Samoin fossiilisen pullistuman romahtaminen on yhdenmukaista Pluton valtameren kanssa", McKinnon sanoo. "Mutta valtamerta ei vaadita. Se ei myöskään tarkoita, että valtameren, vaikka se olisi olemassa, on oltava olemassa tänään. Fossiilisen pullistuman romahtaminen olisi voinut tapahtua miljardeja vuosia sitten. "
New Horizons suoritti yhden lentonopeuden Plutosta. Konkreettisemman todistuksen saamiseksi Pluuton valtamerestä "meidän olisi palattava kiertoradalla, ehkä myöhemmin tällä vuosisadalla", McKinnon sanoo.
Jos tulevat testit vahvistavat valtameren läsnäolon Plutolla, McKinnonin mielestä aurinkojärjestelmän reunalla voisi olla vielä enemmän piilossa olevia merialueita, jotka odottavat löytämistä. Pluto on osa Kuiper-vyötä, samanlaisten kappaleiden rengasta, joka voisi myös tuottaa sisäistä lämpöä radioaktiivisesta hajoamisesta.
"Muut suuret Kuiper-hihnan esineet ovat samankaltaisia tai jopa rikkaampia, joten näillä maailmoilla voi olla myös valtameriä", hän sanoo.
Tällaiset kaukaiset valtameret olisivat hyvin erilaisia kuin mihin olemme tottuneet maan päällä, toteaa Pohjois-Arizonan yliopiston tähtitieteilijä Nadine Barlow. Sen lisäksi, että Plutonian valtameri olisi lukittu kymmenien jalkojen jään alle, sillä olisi melkein varmasti erilainen koostumus kuin Maan merillä.
"Meidän on muistettava, että Pluton jäätelöt eivät sisällä vain vesijää, vaan myös hiilidioksidia ja metaani jäätä", Barlow sanoo. Meriin verrattuna Pluton potentiaalinen valtameri olisi myös todennäköisesti erityisen harmainen, rikas liuenneissa suoloissa ja ammoniakissa, mikä auttaisi vähentämään sen jäätymispistettä ja pitämään sen nestemäisessä tilassa.
Nämä ylimääräiset ainesosat tekisivät Pluton merivedestä houkuttelemattomia astronauteille, mutta on silti mahdollista, että jotkut äärimmäisen elämän muodot voisivat kutsua sellaista valtakunnan kotona. Ja vaikka New Horizons on jo kiihtynyt Pluutosta kohti seuraavaa Kuiper-vyötavoitetta, NASA: n suunniteltu matka Jovian moon Europa -portaaliin saattaa olla tärkeä koepaikka jäisissä olosuhteissa olevien valtamerten tutkimiseen ja niiden toteutettavuuden määrittämiseen elämän järjestämiseksi.
Tämä tarkoittaa, että Europa-operaation ja mahdollisten tulevaisuuden vaelluksien tutkimiseksi Pluton on ryhdyttävä varotoimenpiteisiin, jotta potentiaalisesti elämää tukevat ympäristöjä ei saastuteta maaperäisillä organismeilla, Barlow sanoo.
Barr Mlinar on samaa mieltä: "Saatamme joutua ajattelemaan fiksuja tapoja tutkia Pluton valtameren kemiaa pinnalta", hän sanoo. "Meidän on opittava lisää näiden kappaleiden geologiasta ja siitä, kuinka merestä tuleva materiaali voidaan ilmaista pinnalla."
