Nieuwe berekeningen onthullen een uitgestrekte oceaan onder het ijs van Pluto

Recente onderzoek heeft diepere inzichten gegeven in de ondergrondse oceaan van Pluto, die eerder als onmogelijk werd beschouwd vanwege de extreem lage temperaturen van de dwergplaneet.

Doctoraatsstudent Alex Nguyen berekende de diepte en dichtheid van het meest mysterieuze en afgelegen lichaam van water in het zonnestelsel.

Nieuwe berekeningen van Alex Nguyen, een doctoraatsstudent aan de afdeling Aard-, Milieu- en Planetenwetenschappen, brengen de aanwezigheid van een uitgestrekte oceaan van vloeibaar water onder het ijzige oppervlak van Pluto in beeld.

In een paper gepubliceerd in het tijdschrift Icarus, gebruikte Nguyen wiskundige modellen en beelden van de New Horizons-ruimtesonde die langs Pluto vloog in 2015 om nader in te gaan op de oceaan die waarschijnlijk de planeet bedekt onder een dikke schil van stikstof, methaan en waterijs.

Patrick McGovern van het Lunar and Planetary Institute in Houston, Texas, was mede-auteur van de paper.

Gedurende vele decennia gingen planetair wetenschappers ervan uit dat Pluto geen oceaan kon hebben. De oppervlaktetemperatuur is ongeveer -220 C, een temperatuur die zo koud is dat zelfs gassen zoals stikstof en methaan vast bevriezen. Water zou geen kans moeten hebben. "Pluto is een klein lichaam," zei Nguyen. "Het zou bijna al zijn warmte bijna onmiddellijk na zijn vorming moeten hebben verloren, dus eenvoudige berekeningen zouden suggereren dat het tot aan de kern bevroren is."

Maar de afgelopen jaren hebben prominente wetenschappers, waaronder professor Bill McKinnon, bewijs verzameld dat suggereert dat Pluto waarschijnlijk een oceaan van vloeibaar water onder het ijs bevat. Die conclusie kwam voort uit verschillende bewijzen, waaronder Pluto's cryovulkanen die ijs en waterdamp spuwen. Hoewel er nog wat discussie is, "wordt nu over het algemeen geaccepteerd dat Pluto een oceaan heeft," zei Nguyen.

De nieuwe studie onderzoekt de oceaan in meer detail, zelfs als deze veel te diep onder het ijs ligt voor wetenschappers om ooit te zien. Nguyen en McGovern creëerden wiskundige modellen om de scheuren en bobbels in het ijs dat de Sputnik Planitia-bekken van Pluto bedekt, de locatie van een meteorietinslag miljarden jaren geleden, te verklaren. Hun berekeningen suggereren dat de oceaan in dit gebied bestaat onder een schil van waterijs van 40 tot 80 km dik, een beschermende deken die waarschijnlijk voorkomt dat de binnenste oceaan volledig bevriest.

Ze berekenden ook de waarschijnlijke dichtheid of zoutgehalte van de oceaan op basis van de breuken in het ijs erboven. Ze schatten dat de oceaan van Pluto hoogstens ongeveer 8% dichter is dan zeewater op aarde, of ongeveer hetzelfde als de Great Salt Lake in Utah. Als je op de een of andere manier naar de oceaan van Pluto zou kunnen komen, zou je moeiteloos drijven kunnen.

Zoals Nguyen uitlegde, zou dat dichtheidsniveau de overvloed aan breuken op het oppervlak verklaren. Als de oceaan aanzienlijk minder dicht was, zou de ijslaag instorten, met veel meer breuken dan daadwerkelijk worden waargenomen. Als de oceaan veel dichter was, zouden er minder breuken zijn. "We hebben een soort Goldilocks-zone geschat waar de dichtheid en schil dikte precies goed zijn," zei hij.

Ruimteagentschappen hebben geen plannen om binnenkort terug te keren naar Pluto, dus veel van zijn mysteries zullen blijven voor toekomstige generaties onderzoekers. Of het nu een planeet, een planeetoid, of slechts een van de vele objecten in de buitenste regionen van het zonnestelsel wordt genoemd, het is de moeite waard om te bestuderen, zei Nguyen. "Vanuit mijn perspectief is het een planeet."