Lodowe wulkany przekształcają Plutona i wskazują na ukryty ocean

W lipcu 2015 roku sonda kosmiczna NASA New Horizons dała tylko ludzkość Zbliżenie na Plutona. Statek kosmiczny go znalazł Planeta krasnoludkówdaleki od bycia pozbawionym cech charakterystycznych i zamarzniętym kamieniołomem, był chwalenie się światem Z epickimi kraterami uderzeniowymi, lodem metanowym i śniegiem azotowym.

Podejrzewa się, że dwie z jego gór, Wright Mons i Piccard Mons, są wulkanami. Ale zamiast wyrzucać stopioną skałę, będzie zbudowany z lodu i będzie mógł wybuchnąć w procesie znanym jako lodowy wulkanizm.

Po latach dokładnej analizy danych z New Horizons naukowcy uważają, że odkryli dowody na niedawną erupcję lawy, znak, że Pluton jest domem dla lodowych wulkanów, które były aktywne w najbliższej geologicznej przeszłości.

„Próbowaliśmy znaleźć inny sposób, aby to wyjaśnić, ale naprawdę nie mogliśmy” – powiedział. Kelsey Singerstarszy naukowiec w Southwest Research Institute w Boulder w Kolorado i autor badania, które zostało opublikowane we wtorek w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.

Jeśli zespół ma rację, konsekwencje są znaczące. Każdy wybuchający wulkan wymaga źródła stopionego paliwa. Jeśli złoża lawy są małe, podziemny świat tuż poniżej tego miejsca na lodowej skorupie Plutona był ostatnio, przynajmniej do pewnego stopnia, gorący i płynny. Odkrycie to potwierdza hipotezę, że dzisiejszy Pluton jest światem oceanicznym, ale jest mało prawdopodobne, by pojawił się on w przypadku tak małego kamieniołomu lodu, oddalonego od Słońca.

W ciągu ostatnich czterech dekad cechy potencjalnych erupcji wulkanicznych były monitorowane w całym Układzie Słonecznym, od planety karłowatej Ceres w pasie asteroid do zimowego księżyca Neptuna, Trytona.

Lodowata erupcja wulkanu nigdy nie była widziana, ale zobaczenie takiej na świecie takim jak Pluton byłoby niczym innym jak surrealizmem: lodowata lawa może powoli wynurzać się z otworu lub szczeliny kopuły jako grudka skórzastego śluzu – coś podobnego do głupiego kitu, ale jednego lub kilku zamrożonych związków chemicznych — w dużej mierze zachowuje swój masywny kształt w ekstremalnie zimnym środowisku o niskiej grawitacji.

Odkrycie Wright Mons i Piccard Mons na Plutonie, dwóch gór lodowych z centralnymi kraterami przypominającymi kominy wulkaniczne, wskazuje, że byli również członkami wulkanicznego klubu wulkanów. Ale okazało się, że trudno jest ustalić, czy te lodowe wulkany są tym, czym naprawdę wyglądają i czy nadal są aktywne.

Po zbadaniu zdjęć samolotów New Horizons dr Singer i jej koledzy podejrzewają, że Wright Mons i Piccard Mons nie są dużymi lodowającymi wulkanami. Zamiast tego prawdopodobnie będą koloniami mniejszych kopuł lawowych, które zwykle powstają, gdy intensywna lawa powoli wybucha i tworzy przysadziste stosy. Wygląda na to, że wiele z tych kopuł rosło na tym samym obszarze i zostało zgniecionych, tworząc dwa bloki górskie.

Ale czy ta zimna kolonia wulkaniczna wciąż żyje?

Zespół zauważył, że większość obszaru pokrywają nieregularne, pofalowane łaty, które składają się głównie z lodu wodnego. Teren ten nie przypomina osadów skrętnych gdzie indziej na Plutonie utworzonych przez erozję. Pozostawia to jedno możliwe wytłumaczenie: został utworzony przez strumienie lawy wodnej i lodowej. Ponieważ w ich złożach brakuje kraterów, przepływy wybuchły blisko geologicznej teraźniejszości.

Erupcje lodowe mogą być obce planecie, ale niektóre podstawy geologiczne mogą być znajome: tak jak aktywne wulkany Ziemi leżą nad zbiornikami częściowo stopionej skały, wulkaniczne kopuły Plutona mogą znajdować się nad płynnym, częściowo wodnym lodem. Ale w przypadku planety karłowatej zbiorniki te mogą żywić się jednym dużym oceanem.

Wcześniejsze badania wskazywały, że Pluton ma ocean podpowierzchniowy, chociaż jego istnienie jest trudne do wyjaśnienia.

Ten mały świat straciłby ciepło dawno temu i nie zawiera wystarczająco dużo pierwiastków radioaktywnych, aby uwolnić ciepło do swojego skalistego jądra, więc każda ciecz musiała zostać zamrożona pod jego lodową zewnętrzną powłoką. Istnieje również wiele hipotez dotyczących retencji ciepła Obecnie niemożliwe udowodnić.

Nie jest fantazją wyobrażać sobie zamarznięte światy zawierające oceany. Europaksiężyc Jowisza i Enceladus, który krąży wokół Saturna, oba mają bezsporne wewnętrzne oceany. Jednak interakcje grawitacyjne z ich planetami i pobliskimi księżycami, które, jak się uważa, je ogrzewają, nie dotyczą Plutona.

Jednak młoda, wulkaniczna topografia Plutona potwierdza argumenty za własnymi podziemnymi morzami, jednocześnie dodając dowody na dwie teorie: że światy oceaniczne są powszechne we wszechświecie i że naukowcy nie zawsze potrafią wyjaśnić, w jaki sposób ich istnienie jest możliwe.

Ostatecznie dane z New Horizons i statków kosmicznych innych naukowców nieustannie badają tę samą lekcję. „Potrzebowaliśmy lepszej wyobraźni” – powiedział. Johnny Radboplanetolog z Uniwersytetu Brighama Younga nie był zaangażowany w badania.