Kigger ind i Plutos-havet ved hjælp af matematiske modeller og billeder fra New Horizons-rumfartøjet

Et hav af flydende vand dybt under den iskolde overflade af Pluto kommer i fokus takket være nye beregninger af Alex Nguyen, en kandidatstuderende i Jord-, miljø- og planetariske videnskaber i Arts &Sciences ved Washington University i St. Louis.

I et papir offentliggjort i tidsskriftet Icarus , brugte Nguyen matematiske modeller og billeder fra New Horizons-rumfartøjet, der passerede Pluto i 2015 til at se nærmere på havet, der sandsynligvis dækker planeten under en tyk skal af nitrogen, metan og vandis.

Patrick McGovern fra Lunar and Planetary Institute i Houston var medforfatter til avisen.

I mange årtier antog planetforskere, at Pluto ikke kunne støtte et hav. Overfladetemperaturen er omkring -220°C, en temperatur så kold, at selv gasser som nitrogen og metan fryser fast. Vand burde ikke have en chance.

"Pluto er en lille krop," sagde Nguyen, der leder sin ph.d. forskning ved Washington University som Olin Chancellor's Fellow og National Science Foundation Graduate Research Fellow. "Den burde have mistet næsten al sin varme kort efter den blev dannet, så grundlæggende beregninger tyder på, at den er frosset fast til sin kerne."

Men i de senere år har fremtrædende videnskabsmænd, herunder William B. McKinnon, professor i jord-, miljø- og planetarisk videnskab i Arts &Sciences, samlet beviser, der tyder på, at Pluto sandsynligvis indeholder et hav af flydende vand under isen. Den konklusion kom fra flere beviser, herunder Plutos kryovulkaner, der spyer is og vanddamp. Selvom der stadig er en vis debat, "er det nu generelt accepteret, at Pluto har et hav," sagde Nguyen.

Den nye undersøgelse sonderer havet mere detaljeret, selvom det er alt for dybt under isen til, at forskerne nogensinde kan se det. Nguyen og McGovern skabte matematiske modeller til at forklare revnerne og bulerne i isen, der dækker Plutos Sputnik Platina-bassin, stedet for en meteorkollision for milliarder af år siden. Deres beregninger tyder på, at havet i dette område eksisterer under en skal af vandis, der er 40 til 80 km tyk, et tæppe af beskyttelse, der sandsynligvis forhindrer det indre hav i at fryse fast.

De beregnede også havets sandsynlige tæthed eller saltholdighed baseret på bruddene i isen ovenfor. De vurderer, at Plutos hav højst er omkring 8 % tættere end havvand på Jorden, eller nogenlunde det samme som Utahs Store Saltsø. Hvis du på en eller anden måde kunne komme til Plutos hav, kunne du uden besvær flyde.

Som Nguyen forklarede, ville dette tæthedsniveau forklare den overflod af brud, der ses på overfladen. Hvis havet var væsentligt mindre tæt, ville isskallen kollapse og skabe mange flere brud end faktisk observeret. Hvis havet var meget tættere, ville der være færre brud. "Vi estimerede en slags Goldilocks-zone, hvor tætheden og skaltykkelsen er helt rigtig," sagde han.

Rumorganisationer har ingen planer om at vende tilbage til Pluto foreløbigt, så mange af dets mysterier vil forblive for fremtidige generationer af forskere. Uanset om det kaldes en planet, en planetoid eller blot et af mange objekter i de ydre rækker af solsystemet, er det værd at studere, sagde Nguyen. "Fra mit perspektiv er det en planet."