Uued tõendid Pluuto maa-aluse ookeani kohta

Looduslik värvipilt Pluutost, nagu nägi NASA kosmoseaparaat New Horizons 2015. aastal. Uued uuringud lisavad tõendusmaterjali Pluuto jääkoori all oleva maa-aluse ookeani kohta. Sputnik Planitia on siledama väljanägemisega lämmastikujää pilt pildi paremas keskel. Pilt NASA / JHUAPL / SwRI / Alex Parkeri kaudu.

Nüüd on teada või arvatakse, et vähemalt mitu päikesesüsteemi välist kuut on nende külma jäise pinna all ookeanide all. Teadlased arvavad ka, et kääbusplaneet Pluutol võib olla NASA New Horizons missiooni 2015. aasta lendorava andmetel. Kuidas saab sellel väikesel külmunud kivisel kuul ookean olla palju Neptuunist kaugemal?

Nüüd lisavad Jaapani ja USA teadlaste uued uuringud selle huvitava võimaluse kohta rohkem tõendeid. Leiud tehti teatavaks Hokkaido ülikooli, Tokyo tehnikainstituudi maateaduste instituudi, Tokushima ülikooli, Osaka ülikooli, Kobe ülikooli ja California ülikooli Santa Cruzi ühises pressiteates. Teadlased avaldasid oma leiud eelretsenseeritavas ajakirjas Nature Geoscience 20. mail 2019.

Uues uuringus osutavad arvutisimulatsioonid, et ookeani ja välise jääkoori vahel olev gaasihüdraatide (klatraathüdraatide) kiht - kristalsed veepõhised tahkised, mis füüsiliselt sarnanevad jääga - võiksid hoida maa-aluse ookeani isoleerituna ja vedelana. Ilma selle isoleeriva kihita oleks vedel vesi külmunud miljonid või miljardeid aastaid tagasi tahke ainega. Paberi abstraktsusest:

Paljudel jäistel Päikesesüsteemi kehadel on ookeanid. Pluutol viitab Sputnik Planitia asukoht ekvaatori lähedal maa-aluse ookeani ja kohapeal vedeldatud jääkesta olemasolule. Ookeani hooldamiseks peab Pluuto säilitama soojust enda sees.

Pluuto praegune kavandatud sisestruktuur. Klatraat (gaasi) hüdraatkiht - kõige tõenäolisemalt metaan - aitaks hoida Pluuto sisemust ookeanis vedelana, välimine jääkoor aga külmununa. Pilt Kamata S. jt kaudu on Pluto ookean kaetud ja isoleeritud gaasihüdraatidega. Looduse geoteadused, 20. mai 2019.

Arvatakse, et sarnased ookeanid sellistel kuudel nagu Europa ja Enceladus püsivad vedelatena nende vastuvõtvatelt planeetidelt Jupiterilt ja Saturnilt gravitatsiooni tõmmates. Selles võivad aidata ka ammoniaak ja soolad vees ise. Kuid Pluutol pole suuremat planeeti, mis seda tõmbaks, seega peab tööl olema erinev mehhanism.

New Horizoni andmed viitasid sellele, et Pluuto välise jääkooriku all on ookean ja Sputnik Planitia nimelises piirkonnas on jääkoor õhem. Kuid standardteooria kohaselt oleks selle jääkesta sisepind pidanud olema tasandatud, ja see pole nii. Sputnik Planitia on tohutu sujuvate lämmastikujääga jääliustike piirkond, erinevalt millestki mujal Maal.

Nüüd teoreetikud teadlased teooria, et isoleerkiht gaasi hüdraadid - koosneb tõenäoliselt metaanist - asub Sputnik Planitia all. See isoleerkiht aitab hoida vett allpool piisavalt sooja, et see jääks vedelaks, jääkoor aga jäätuks. See kiht koosneks gaasihüdraatidest, kristalsetest jäätaolistest kuivainetest, mis moodustuvad gaasidest, mis on kinni jäänud molekulaarsetesse veepuuridesse. Need hüdraadid on väga viskoossed ja madala soojusjuhtivusega, seega võiksid need pakkuda ideaalseid isoleerivaid omadusi.

Sputnik Planitia üksikasjalikumalt. Sile jäine pind (lämmastikjää) jaguneb ebakorrapärase kujuga „rakkudeks“, mis on rõngastatud kitsaste süvendite kaudu, millest mõned sisaldavad tumedamaid materjale. Samuti on rühmad küngastest ja ebaharilike väikeste šahtide väljadest. Välimine jääkest on selles piirkonnas õhem kui mujal Pluuto piirkonnas. Pilt NASA / JHUAPL / SwRI kaudu.

Abstraktselt:

Klatraathüdraadid toimivad soojusisolaatorina, hoides ära ookeani täieliku külmumise, hoides jääkesta külma ja liikumatuna. Kõige tõenäolisem klatraatkülalise gaas on metaan, mis on saadud eellaskehadest ja / või orgaaniliste ainete lõhenemisest kuuma kivise südamiku sisse. Algselt tuumas sisalduvad ja / või hiljem toodetud lämmastiku molekulid ei jääks tõenäoliselt klaraathüdraatide hulka, vaid varustaksid lämmastikurikka pinna ja atmosfääri. Õhukese klatraathüdraadikihi moodustamine maa-alusesse ookeani võib olla oluline üldmehhanism pikaealiste merealuste ookeanide säilitamiseks suhteliselt suurtes, kuid minimaalselt kuumutatud jäistes satelliitides ja Kuiperi vöö objektides.

Teadlased testisid kahte stsenaariumi, millest üks oli isoleeriva metaangaasi kihiga ja teine ​​ilma. Ilma sellise kihita oleks ookean pidanud külmuma sadu miljoneid aastaid tagasi. Kuid selle lisatud kihi korral oleks ookean jäänud vedelaks, kui ta poleks palju külmunud. Selle stsenaariumi korral kuluks ookeanil täielikult miljard aastat täielikku külmumist.

Vasakult paremale: Kobe ülikooli teadlased Atsushi Tani ning Hokkaido ülikooli teadlased Shunichi Kamata ja Kiyoshi Kuramoto. Pilt Yu Kikuchi kaudu.

Tõenäoliselt pärineb metaan Pluuto tuumast. Teadlaste sõnul toetab seda järeldust ka Pluuto väga hõre atmosfäär, mis sisaldab külluslikult vesinikku, kuid väga vähe metaani.

Need uued leiud ei näita mitte ainult seda, kuidas Pluuto ookean võiks veel tänapäeval vedel olla isegi kõige näiliselt ebatõenäolisemates olukordades, vaid viitavad ka sellele, et universumis võiks olla palju rohkem sarnaseid maailmu. Juba arvatakse, et suured planeete tiirlevad ookeanikuud nagu Europa ja Enceladus võivad olla tavalised. Kuid kui isegi sellisel kaugel külmal kääbusplaneedil nagu Pluuto võib olla ookean, siis võib see tähendada, et meie galaktikas ja mujal on veel palju selliseid maailmu. Sellel võib muidugi olla mõju elule mujal. Uurimisrühma juhtinud Hokkaido ülikooli Shunichi Kamata sõnul:

See võib tähendada, et universumis on rohkem ookeane, kui seni arvati, muutes maavälise elu olemasolu usutavamaks.

Jupiteri kuu Europa on kuulus maa-aluse ookeani poolest, mis võiks elu toetada. Nüüd tundub, et Pluutol on ka üks. Kui palju veel seal väljas võib olla? Pilt NASA / JPL-Caltech / SETI Instituudi kaudu.

New Horizons paljastas, et Pluuto on keerulisem ja aktiivsem maailm, kui tavaliselt arvati, koos lämmastikujääga liustike, vesijäämägede, mägedes oleva metaani "lume" ja Sputnik Planitia ebahariliku pinnaga maastikuga. Nüüd tundub, et Pluutol on ka sügavalt pinna all vee-ookean. See kõlab esmapilgul absurdselt, kuid seniste tõendite kohaselt on see olemas. Ja kui kõigi kohtade Pluuto suudab ookeani hooldada, siis kui palju võib seal veel ookeani planeete ja kuusid olla? Võib-olla arvasid paljud rohkem kui kunagi varem võimalikuks.

Alumine rida: Pluuto võib päikesest kaugel olla viimane koht, kus võiksite ookeani leida. Kuid see uus uuring lisab üha enam tõendeid selle kohta, et Pluutol on välise jääkooriku all tõesti ookean. Uued leiud näitavad, kuidas ootuste kohaselt võib Pluuto ookean jääda sadadeks miljoniteks aastateks vedelaks ja - nende teadlaste sõnul - tõenäoliselt veel tänagi.

Allikas: Pluuto ookean on kaetud ja isoleeritud gaasihüdraatidega

Hokkaido ülikooli kaudu