Όταν το διαστημικό σκάφος New Horizons της NASA έφτασε τον Πλούτωνα τον περασμένο Ιούλιο, έδωσε στους επιστήμονες την πρώτη λεπτομερή ματιά σε ένα από τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα του ηλιακού συστήματος. Εκτός από τα θαύματα όπως τα βουνά με ραγδαία αύξηση, τα ηφαίστεια του πάγου και μια γιγαντιαία λεκάνη σε σχήμα καρδιάς, οι εικόνες που ακτινοβολήθηκαν από τον ανιχνευτή αποκάλυψαν μια επιφάνεια που χτυπήθηκε από ένα δίκτυο σχισμών και ένα σφαιρικό σχήμα.
σχετικό περιεχόμενο
- Πέντε νέα πράγματα που μάθαμε για τον Πλούτωνα αυτή την εβδομάδα
- Ο Βόρειος Πόλος του Πλούτωνα είναι γεμάτος με φαράγγια
- Κορυφαίοι διαστημόπλοιοι της NASA για πιο βαθιά βουτιά σε φεγγάρια του Κρόνου του φεγγαριού
- Αυτές οι εικόνες δίνουν μια σπάνια ματιά στην καρδιά του Pluto Flyby
Για ορισμένους επιστήμονες, αυτά τα δύο τελευταία ευρήματα υποδηλώνουν ότι κάτι ακόμα πιο άγονο μπορεί να κρύβεται μέσα στον μικροσκοπικό κόσμο, επειδή είναι οι πρώτοι άμεσοι ενδείξεις ότι ο Πλούτωνας θα μπορούσε να φιλοξενήσει έναν υποθαλάσσιο ωκεανό κάτω από τον παχύ, παγωμένο κρούστα του. Αν επιβεβαιωθεί, ένας ωκεανός στον Πλούτωνα θα έχει βαθιές συνέπειες, επειδή θα αυξήσει την πιθανότητα ότι άλλα γυμνά σώματα θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν υγρό νερό - και ενδεχομένως ζωή.
"Το γεγονός ότι ακόμη και ο ψυχρός, μακρινός Πλούτωνας θα μπορούσε να έχει υποθαλάσσιο ωκεανό σημαίνει ότι υπάρχουν δυνητικοί βιότοποι ακόμα και σε προφανώς απρόσβλητες τοποθεσίες", λέει ο Francis Nimmo, επιστήμονας New Horizons με έδρα το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Santa Cruz.
Εκτός από τη Γη, κανένα σώμα στο ηλιακό σύστημα δεν έχει μεγάλες ποσότητες υγρού νερού στις επιφάνειές του. Αυτός είναι ένας καταιγισμός για τους αστροβιολόγους, καθώς οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν ότι το νερό είναι απαραίτητο συστατικό για να προκύψει η ζωή.
Ακόμα, οι διαστημικοί ανιχνευτές συλλέγουν στοιχεία για δεκαετίες που τα παγωμένα φεγγάρια γύρω από τον Δία και τον Κρόνο κρατούν τεράστιους ωκεανούς κάτω από τις κρούστες τους. Το φεγγάρι του Κρόνου Enceladus εκπέμπει ζιζάνια που είναι πλούσια σε νερό και άνθρακα, ενώ το Europa του Δία καλύπτεται από καταγμάτων και κορυφογραμμές που υπονοούν έναν υποθαλάσσιο ωκεανό που λιώνει στον πάγο. Αυτοί οι κόσμοι θεωρούνται επί του παρόντος μερικά από τα καλύτερα μέρη για να αναζητήσουν τη ζωή σε άλλα μέρη του ηλιακού συστήματος.
Ο Πλούτωνας είναι παρόμοια παγωμένος, αλλά η διαφορά είναι ότι αυτά τα φεγγάρια έχουν πιο προφανείς πηγές θερμότητας για να διατηρήσουν το εσωτερικό υγρό υγρό: το βαρυτικό ζυμώσιμο που λαμβάνουν καθώς κουνάνε γύρω από τους μαζικούς γονικούς πλανήτες τους. Ο Πλούτωνας δεν έχει μαζικό σύντροφο και τροχιά μεταξύ 3 και 5 δισεκατομμυρίων μιλίων από τον ήλιο, οπότε οι αστρονόμοι θεωρούνταν ως επί το πλείστον πολύ κρύο για έναν σύγχρονο ωκεανό.
Ορισμένα θεωρητικά μοντέλα υποδηλώνουν ότι η ραδιενεργή διάσπαση στο βραχώδες εσωτερικό του Πλούτωνα θα μπορούσε να θερμαίνει τα πράγματα αρκετά ώστε να δημιουργήσει υποθαλάσσιο ωκεανό σε κάποια στιγμή της ιστορίας του, ίσως ακόμη και αρκετή θερμότητα που τα ύδατα επιμένουν σήμερα, αλλά δεν υπήρχαν πραγματικά στοιχεία, λέει ο Nimmo.
Μιλώντας σε πρόσφατη συνάντηση της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης (AGU) στο Σαν Φρανσίσκο, ο Nimmo περιέγραψε δύο βασικές ενδείξεις από τους New Horizons. Κανένα από αυτά δεν είναι μόνο ένα βρεγμένο dunk, λέει, αλλά μαζί, είναι υποβλητικοί.
Πρώτον, οι Νέοι Ορίζοντες αποκάλυψαν την παρουσία τεκτονικών επεκτάσεων, ελαττωμάτων και ρωγμών στο πρόσωπο του Πλούτωνα που θα μπορούσαν να δείξουν ότι η επιφάνεια έχει εξελιχθεί στο πρόσφατο παρελθόν.
"Ένας εύκολος τρόπος για να γίνει αυτό είναι αν έχετε έναν ωκεανό που αρχίζει να ανακατεύετε", λέει ο Nimmo, επειδή το νερό διογκώνεται σε όγκο καθώς αλλάζει από υγρό σε στερεό. "Καθώς το υγρό νερό παγώνει πίσω στον πάγο, η εξωτερική επιφάνεια του Πλούτωνα πρέπει να κινηθεί προς τα έξω και να γίνει επέκταση".
Το δεύτερο τεκμήριο έχει να κάνει με το σχήμα του Πλούτωνα, ιδιαίτερα την αξιοσημείωτη έλλειψη διόγκωσης γύρω από τον ισημερινό του, όπως αυτή που βρέθηκε στη Γη, το φεγγάρι της και άλλα στρογγυλεμένα ουράνια σώματα.
Καθώς σφαιρικά σώματα περιστρέφονται, οι περιστροφικές δυνάμεις ωθούν το υλικό προς τον ισημερινό, κάνοντάς τους να κάμπτονται κάπως. Η ισημερινή διόγκωση του φεγγαριού είναι ακόμη μεγαλύτερη από ότι θα πρέπει να δοθεί η τρέχουσα ταχύτητα περιστροφής του και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό συμβαίνει επειδή περιστρέφονταν ταχύτερα νωρίτερα στην ιστορία του, όταν ο σεληνιακός βράχος ήταν πιο όλκιμος. Αντίθετα, αν και ο Πλούτωνας περιστρέφεται γρηγορότερα από το φεγγάρι μας, δεν έχει καμιά διόγκωση.
"Το φεγγάρι καταγράφει μια αρχαία κατάσταση περιστροφής", λέει ο Nimmo. "Ο Πλούτωνας δεν δείχνει κανένα στοιχείο για αυτό. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι καταστροφής μιας ορυκτής διόγκωσης και ένας από αυτούς είναι να έχουμε έναν ωκεανό." Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό έχει περισσότερη ελευθερία κινήσεων από τον πάγο, οπότε ένα στρώμα υγρού παγκοσμίως, που σπρώχνει γύρω από το εσωτερικό, θα βοηθήσει να εξουδετερωθούν οι δυνάμεις περιδινήσεως, μειώνοντας μια τέτοια διόγκωση.
Μέχρι στιγμής, η ομάδα των New Horizons κάνει μια αρκετά ισχυρή υπόθεση για έναν ωκεανό στον Πλούτωνα, λέει ο Amy Barr Mlinar, ειδικός στο σχηματισμό και την εξέλιξη στερεών πλανητικών σωμάτων στο Ινστιτούτο Πλανητικής Επιστήμης στο Tucson της Αριζόνα.
"Βασίζεται σε μια βασική ανάλυση πλανητικής επιστήμης. Δεν απαιτεί πολλή φανταχτερή μοντελοποίηση, όπου υπάρχουν 45 διαφορετικές παραμέτρους εισόδου, οι οποίες μπορούν να αναστατωθούν ", λέει ο Barr Mlinar.
Αλλά δεν είναι όλοι πεπεισμένοι ακόμα, ακόμη και άλλα μέλη της ομάδας New Horizons. Οι επιφανειακές ρωγμές του Πλούτωνα μπορούν να εξηγηθούν από άλλες εσωτερικές αλλαγές στη θερμοκρασία ή τη δομή του πάγου, λέει ο Bill McKinnon, ένας πλανητικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σαιντ Λούις.
"Ομοίως, η κατάρρευση μιας ορυκτής διόγκωσης είναι σύμφωνη με έναν ωκεανό στον Πλούτωνα", λέει ο McKinnon. "Όμως δεν απαιτείται ένας ωκεανός. Ούτε σημαίνει ότι ο ωκεανός, αν και υπήρχε, πρέπει να υπάρχει σήμερα. Η κατάρρευση της ορυκτής διόγκωσης θα μπορούσε να είχε συμβεί πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. "
Οι νέοι ορίζοντες πραγματοποίησαν μια ενιαία πτήση του Πλούτωνα. Για πιο συγκεκριμένες αποδείξεις για τον ωκεανό του Πλούτωνα, "θα έπρεπε να επιστρέψουμε με μια αποστολή στο περιθώριο, ίσως αργότερα σε αυτόν τον αιώνα", λέει ο McKinnon.
Αν οι μελλοντικές δοκιμές επιβεβαιώσουν την παρουσία ενός ωκεανού στον Πλούτωνα, ο McKinnon πιστεύει ότι θα μπορούσαν να υπάρξουν ακόμα πιο κρυμμένες θάλασσες που αναμένουν να ανακαλυφθούν στα περιθώρια του ηλιακού συστήματος. Ο Πλούτωνας είναι μέρος της ζώνης Kuiper, ένας δακτύλιος παρόμοιων σωμάτων που θα μπορούσαν επίσης να παράγουν εσωτερική θερμότητα από ραδιενεργή αποσύνθεση.
"Άλλα μεγάλα αντικείμενα της ζώνης Kuiper είναι όμοια ή ακόμα πιο πλούσια σε βράχο, έτσι ώστε αυτοί οι κόσμοι θα μπορούσαν επίσης να έχουν ωκεανούς", λέει.
Τέτοιες μακρινές θάλασσες θα ήταν πολύ διαφορετικές από αυτές που έχουμε συνηθίσει στη Γη, σημειώνει η Nadine Barlow, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνα. Εκτός από το ότι είναι κλειδωμένο κάτω από δεκάδες πόδια πάγου, ένας Πλούτωνας ωκεανός θα έχει σχεδόν σίγουρα μια διαφορετική σύνθεση από τις θάλασσες της Γης.
"Πρέπει να θυμόμαστε ότι οι παγωμένες πηγές στον Πλούτωνα δεν περιλαμβάνουν μόνο πάγο του νερού, αλλά επίσης και παγωμένες πηγές διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου", λέει ο Barlow. Σε σύγκριση με τις θάλασσές μας, οι πιθανοί ωκεανοί του Πλούτωνα θα ήταν επίσης πιθανότατα ιδιαίτερα μαλακοί, πλούσιοι σε διαλελυμένα άλατα και αμμωνία, που θα βοηθούσαν στη μείωση του σημείου πήξης και στην διατήρηση του σε υγρή κατάσταση.
Αυτά τα πρόσθετα συστατικά θα καθιστούσαν το θαλασσινό νερό του Πλούτωνα ανεφάρμοστο στους αστροναύτες, αλλά είναι ακόμα πιθανό κάποιες μορφές ακραίας ζωής να μπορούν να αποκαλούν ένα τέτοιο σπίτι ωκεανού. Και ενώ οι New Horizons έχουν ήδη απομακρυνθεί από τον Πλούτωνα προς τον επόμενο στόχο ζώνης του Kuiper, η προγραμματισμένη αποστολή της NASA στο Jovian moon Europa μπορεί να είναι ένα κρίσιμο πεδίο δοκιμών για τη μελέτη υπόγειων ωκεανών σε παγωμένα σώματα και για τον καθορισμό της σκοπιμότητάς τους για τη φιλοξενία της ζωής.
Αυτό σημαίνει ότι η αποστολή Europa και οποιεσδήποτε μελλοντικές εξορμήσεις για να εξερευνήσετε τον Πλούτωνα θα χρειαστεί να λάβουν προφυλάξεις ώστε να μην μολύνουν κανένα περιβάλλον που να υποστηρίζει τη ζωή με τους χερσαίους οργανισμούς, λέει ο Barlow.
Ο Barr Mlinar συμφωνεί: "Μπορεί να πρέπει να σκεφτούμε έξυπνους τρόπους για να εξερευνήσουμε την χημεία του ωκεανού του Πλούτωνα από την επιφάνεια", λέει. "Πρέπει να μάθουμε περισσότερα για τη γεωλογία αυτών των σωμάτων και πώς μπορεί να εκφραστεί υλικό από τον ωκεανό στην επιφάνεια".
