Forskere finder beviser for geotermisk aktivitet inden for iskolde dværgplaneter

"Det moderate D/H-forhold, vi observerede med JWST, modsiger tilstedeværelsen af ​​primordial metan på en gammel overflade. Primordial metan ville have et meget højere D/H-forhold," sagde Glein.

"I stedet peger D/H-forholdet på geokemisk oprindelse for metan produceret i det dybe indre. D/H-forholdet er som et vindue. Vi kan bruge det på en måde til at kigge ind i undergrunden. Vores data tyder på forhøjede temperaturer i stenede kerner af disse verdener, så metan kan koges op (N₂ ) kunne også produceres, og vi ser det på Eris. Varme kerner kan også pege på potentielle kilder til flydende vand under deres iskolde overflader."

I løbet af de sidste to årtier har videnskabsmænd erfaret, at iskolde verdener kan være meget mere internt udviklede end engang troede. Beviser for underjordiske oceaner er fundet ved flere iskolde måner, såsom Saturns måne Enceladus og Jupiters måne Europa. Flydende vand er en af ​​nøgleingredienserne til at bestemme potentiel planetarisk beboelighed.

Muligheden for vandhave inde i Eris og Makemake er noget, som forskerne vil studere i de kommende år. Hvis en af ​​dem er beboelig, ville det blive den fjerneste verden i solsystemet, der muligvis kunne understøtte liv. At finde kemiske indikatorer for internt drevne processer tager dem et skridt i denne retning.

"Hvis Eris og Makemake var vært for, eller måske stadig kunne være vært for varm, eller endda varm, geokemi i deres klippekerner, kunne kryovulkaniske processer så levere metan til overfladerne af disse planeter, måske i geologisk nyere tid," sagde Dr. Will Grundy, en astronom ved Lowell Observatory, en af ​​Gleins medforfattere og hovedforfatter til et ledsagende papir.

"Vi fandt et kulstofisotopforhold ( ¹³ C/ ¹² C) der tyder på relativt nylig genopbygning."

Dette arbejde er en del af et paradigmeskifte inden for planetarisk videnskab. Det bliver i stigende grad anerkendt, at kolde, iskolde verdener kan være varme om hjertet. Modeller udviklet til denne undersøgelse peger desuden på dannelsen af ​​geotermiske gasser på Saturns måne Titan, som også har rigeligt med metan. Ydermere understreger konklusionen af ​​uventet aktivitet på Eris og Makemake vigtigheden af ​​interne processer i at forme det, vi ser på store KBO'er, og er i overensstemmelse med resultaterne hos Pluto.

"Efter New Horizons flyver forbi Pluto-systemet, og med denne opdagelse, viser Kuiperbæltet sig at være meget mere levende med hensyn til at være vært for dynamiske verdener, end vi havde forestillet os," sagde Glein. "Det er ikke for tidligt at begynde at tænke på at sende et rumfartøj til at flyve forbi et andet af disse organer for at placere JWST-dataene i en geologisk kontekst. Jeg tror, ​​at vi vil blive lamslåede over de vidundere, der venter."

Artiklen er publiceret i tidsskriftet Icarus .

Flere oplysninger: Christopher R. Glein et al., Moderat D/H-forhold i methan-is på Eris og Makemake som bevis på hydrotermiske eller metamorfe processer i deres indre:Geokemisk analyse, Icarus (2024). DOI:10.1016/j.icarus.2024.115999

Leveret af Southwest Research Institute