Πέμπτη, 23 Ιουνίου 2016

Υπόγειος ωκεανός ίσως κρύβεται στην καρδιά του Πλούτωνα. Pluto Likely Has a Hidden Liquid Ocean

Αυτό μαρτυρούν γιγάντια ρήγματα που εντοπίστηκαν στην επιφάνεια του πλανήτη νάνου από την αποστολή New Horizons. This Pluto mosaic was made from New Horizons LORRI images taken on July 14, 2015, from a distance of 49,700 miles (80,000 km). This view is projected from a point 1,118 miles (1,800 km) above Pluto’s equator, looking northeast over the dark, cratered Cthulhu Regio toward the bright, smooth expanse of icy plains called Sputnik Planum. Pluto’s North Pole is off the image to the left. This mosaic was produced with panchromatic images from the New Horizons LORRI camera, with color overlaid from the Ralph color mapper onboard New Horizons. Image credit: S.A. Stern et al, doi: 10.1126/science.aad1815.

Γιγάντια ρήγματα που εντοπίστηκαν στην επιφάνεια του κατεψυγμένου Πλούτωνα κατά το ιστορικό πέρασμα της αποστολής New Horizons πέρυσι το καλοκαίρι μαρτυρούν ότι ο πλανήτης νάνος μπορεί να κρύβει έναν παγκόσμιο ωκεανό στο εσωτερικό του.

Μελέτη που δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Geophysical Research Letters οδηγεί στο συμπέρασμα ότι ο υπόγειος ωκεανός του Πλούτωνα διατηρείται μέχρι και σήμερα σε υγρή μορφή.

«Χάρη στα απίστευτα δεδομένα που μετέδωσε το New Horizons μπορέσαμε να παρατηρήσουμε τεκτονικά χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του Πλούτωνα, να ενημερώσουμε το μοντέλο θερμικής εξέλιξης με νέα δεδομένα, και να συμπεράνουμε ότι ο Πλούτωνας πιθανότατα διαθέτει έναν υπόγειο ωκεανό ακόμα και σήμερα» αναφέρει ο Νόα Χάμοντ του Πανεπιστημίου «Μπράουν» στις ΗΠΑ, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης.

In this extended colour image of Pluto taken by New Horizons, rounded and bizarrely textured mountains, informally named the Tartarus Dorsa, rise up along Pluto's day-night terminator and show intricate but puzzling patterns of blue-gray ridges and reddish material in between.

Οι εικόνες που μετέδωσε η αποστολή της NASA αποκάλυψαν ότι ο πλανήτης νάνος δεν είναι μια απλή μπάλα από πάγο όπως πολλοί είχαν φανταστεί. Η επιφάνειά του καλύπτεται από πάγους αζώτου, μεθανίου και νερού, το οποίο σε αυτές τις θερμοκρασίες είναι αρκετά σκληρό ώστε να σχηματίζει βουνά ύψους αρκετών χιλιομέτρων. Το New Horizons αποκάλυψε επίσης ενδείξεις τεκτονικής δραστηριότητας, ρήγματα με βάθος μέχρι τέσσερα χιλιόμετρα και μήκος εκατοντάδες χιλιόμετρα.

Κάτι κινείται στο υπέδαφος

Ο κατεψυγμένος φλοιός του Πλούτωνα δεν αποκλείεται να επιπλέει σε έναν παγκόσμιο ωκεανό. The New Horizons spacecraft spied extensional faults on Pluto, a sign that the dwarf planet has undergone a global expansion possibly due to the slow freezing of a subsurface ocean. A new analysis by Brown University scientists bolsters that idea, and suggests that ocean is likely still there today. Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Τα ρήγματα αυτά μαρτυρούν ότι κάτι κάτι κινείται στο υπέδαφος, κάτι που έκανε ολόκληρο τον Πλούτωνα να διογκωθεί κάποια στιγμή στο παρελθόν. Η απλούστερη εξήγηση για μια τέτοια διόγκωση θα ήταν ένας υπόγειος ωκεανός που σταδιακά μετατρέπεται σε πάγο και διαστέλλεται.

Ο ωκεανός πρέπει να σχηματίστηκε όταν ο Πλούτωνας ήταν ακόμα νεαρός και συγκρατούσε αρκετή θερμότητα στο εσωτερικό του για να επιτρέψει την παρουσία νερού σε υγρή μορφή. Σταδιακά, όμως, ο πλανήτης νάνος κρύωσε και ο ωκεανός άρχισε να παγώνει.

Οι ερευνητές εκτιμούν ωστόσο ότι δεν έχει παγώσει ακόμα εντελώς: αν αυτό είχε συμβεί, η υψηλή πίεση και η χαμηλή θερμοκρασία στο εσωτερικό του Πλούτωνα θα είχε μετατρέψει τον κανονικό πάγο σε μια άλλη φάση του νερού που ονομάζεται πάγος ΙΙ και έχει υψηλότερη πυκνότητα από τον κανονικό πάγο.

Αυτό σημαίνει ότι, αν ο ωκεανός είχε μετατραπεί σε πάγο ΙΙ, ο όγκος του θα μειωνόταν, και ο Πλούτωνας θα παρουσίαζε σημεία συρρίκνωσης αντί διόγκωσης.

Ο ωκεανός δεν είναι εντελώς παγωμένος

This dramatic image from the New Horizons spacecraft shows the dark, rugged highlands known as Krun Macula (lower right), which border a section of Pluto’s icy plains. Evidence for plate tectonics suggests there is still a liquid ocean beneath the planet's surface.

«Στην επιφάνεια του Πλούτωνα δεν βλέπουμε ό,τι θα αναμενόταν αν είχε υπάρξει επεισόδιο παγκόσμιας συστολής» εξηγεί ο Χάμοντ. «Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι δεν έχει σχηματιστεί πάγος ΙΙ, και επομένως ο ωκεανός δεν έχει παγώσει εντελώς» συνεχίζει.

Υπάρχει ωστόσο κι ένας βαθμός αβεβαιότητας, δεδομένου ότι ο σχηματισμός πάγου ΙΙ εξαρτάται από την πίεση, και επομένως επηρεάζεται από το πάχος του φλοιού. Αν ο φλοιός έχει πάχος μικρότερο από 260 χιλιόμετρα, ο ωκεανός θα μπορούσε να παγώσει χωρίς να μετατραπεί σε πάγο ΙΙ.

Οι μετρήσεις του New Horizons, όμως, υποδεικνύουν ότι ο παγωμένος φλοιός φτάνει πολύ βαθιά, τουλάχιστον μέχρι τα 300 χιλιόμετρα.

Οι υπόλοιποι εξωγήινοι ωκεανοί

Nasa's New Horizons spacecraft took this stunning image of Pluto only a few minutes after closest approach on July 14, 2015. It shows sunlight filtering through and illuminating Pluto's complex atmospheric haze layers. It also appears to show a cloud - which Nasa describes as ' an intriguing bright wisp measuring tens of miles'.

Ο Πλούτωνας, εξάλλου, δεν είναι το μόνο σώμα του Ηλιακού Συστήματος που μπορεί να κρύβει ωκεανούς. Τεράστιες ποσότητες υγρού νερού πιστεύεται ότι κρύβονται μέσα στην Ευρώπη, έναν από τους μεγάλους δορυφόρους του Δία, καθώς και στον Εγκέλαδο, δορυφόρο του Κρόνου.

Δεδομένου ότι το υγρό νερό είναι φιλόξενο για την εμφάνιση ζωής, μελλοντικές αποστολές θα αναζητήσουν ίχνη μικροοργανισμών στους εξωγήινους ωκεανούς του υπεδάφους.

Πηγή: Noah P. Hammond, Amy C. Barr, Edgar M. Parmentier. Recent Tectonic Activity on Pluto Driven by Phase Changes in the Ice Shell. Geophysical Research Letters, 2016; DOI: 10.1002/2016GL069220