Spoetnik Planitia, een 1, 000 kilometer breed bassin in het iconische hartvormige gebied waargenomen op het oppervlak van Pluto, zou op zijn huidige locatie kunnen zijn omdat ophoping van ijs de dwergplaneet deed omrollen, het creëren van scheuren en spanningen in de korst die wijzen op de aanwezigheid van een ondergrondse oceaan.

Gepubliceerd in het nummer van 17 november van Natuur , dit zijn de conclusies van onderzoek door James Keane, een doctoraalstudent aan het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona, en zijn adviseur, assistent-professor Isamu Matsuyama. Ze stellen bewijs voor van een ophoping van bevroren stikstof die de hele planeet van slag gooit, net als een tol met een prop kauwgom eraan geplakt, in een proces dat echte polaire dwaling wordt genoemd.

"Er zijn twee manieren om de draaiing van een planeet te veranderen, " zei Keane. "De eerste - en die waarmee we allemaal het meest bekend zijn - is een verandering in de planeet is een verandering in de helling van de planeet, waar de spin-as van de planeet zich heroriënteert ten opzichte van de rest van het zonnestelsel. De tweede manier is door echte poolzwerven, waar de spin-as vast blijft ten opzichte van de rest van het zonnestelsel, maar de planeet heroriënteert zich eronder."

Planeten draaien graag op zo'n manier dat energie wordt geminimaliseerd. Kortom, dit betekent dat planeten graag heroriënteren om extra massa dichter bij de evenaar te plaatsen, en eventuele massatekorten dichter bij de pool. Bijvoorbeeld, als er een gigantische vulkaan zou groeien op Los Angeles, de aarde zou zich heroriënteren om L.A. op de evenaar te plaatsen.

Om poolzwerven op Pluto te begrijpen, men moet zich eerst realiseren dat, in tegenstelling tot de aarde, waarvan de spin-as slechts licht gekanteld is, zodat de gebieden rond de evenaar het meeste zonlicht ontvangen, Pluto is als een tol die op zijn kant ligt. Daarom, de polen van de planeet krijgen het meeste zonlicht. Afhankelijk van het seizoen, het is of het een of het ander, terwijl de equatoriale gebieden van Pluto extreem koud zijn, altijd.

Omdat Pluto bijna 40 keer verder van de zon verwijderd is dan wij, het balletje van steen en ijs heeft 248 aardse jaren nodig om een ​​van zijn eigen jaren te voltooien. Op de lagere breedtegraden van Pluto nabij de evenaar, temperaturen zijn bijna net zo koud als min 400 graden Fahrenheit, koud genoeg om stikstof in een bevroren vaste stof te veranderen.

In de loop van een Pluto-jaar, stikstof en andere exotische gassen condenseren op de permanent beschaduwde gebieden, en eventueel, als Pluto om de zon draait, die bevroren gassen warmen op, weer gasvormig worden en weer condenseren aan de andere kant van de planeet, wat resulteert in seizoensgebonden "sneeuwval" op Sputnik Planitia.

"Elke keer dat Pluto om de zon draait, een beetje stikstof hoopt zich op in het hart, "Zei Keane. "En zodra er genoeg ijs is opgestapeld, misschien honderd meter dik, het begint de vorm van de planeet te overweldigen, die de oriëntatie van de planeet bepaalt. En als je een overmaat aan massa hebt op één plek op de planeet, het wil naar de evenaar. Eventueel, gedurende miljoenen jaren, het zal de hele planeet meeslepen."

In zekere zin, Pluto is een (dwerg)planeet waarvan de vorm en positie in de ruimte worden bepaald door het weer.

"Ik denk dat dit idee van een hele planeet die wordt meegesleurd door de kringloop van vluchtige stoffen niet iets is waar veel mensen echt eerder over hadden nagedacht, ' zei Keane.

De twee onderzoekers gebruikten observaties die waren gemaakt tijdens de flyby van New Horizons en combineerden deze met computermodellen waarmee ze een oppervlaktefunctie zoals Sputnik Planitia konden nemen, verschuif het op het oppervlak van de planeet en kijk wat dat doet met de spin-as van de planeet. En zeker genoeg, bij de modellen, de geografische locatie van Spoetnik Planitia kwam verdacht dicht in de buurt van waar je zou verwachten.

Als Spoetnik Planitia een grote positieve massaafwijking zou zijn - misschien als gevolg van het laden van stikstofijs - zou het natuurlijk migreren naar de getijdenas van Pluto met betrekking tot Charon, Pluto's grootste maan, als het een minimale energietoestand nadert, volgens Keane en Matsuyama. Met andere woorden, de massale opeenhoping van ijs zou terechtkomen waar het de minste schommeling in de spin-as van Pluto veroorzaakt.

Dit fenomeen van poolzwerven is ontdekt met de maan van de aarde en met Mars, ook, maar in die gevallen gebeurde het in het verre verleden, miljarden jaren geleden.

"Op Pluto, die processen zijn momenteel actief, "Zei Keane. "De hele geologie - gletsjers, bergen, valleien - lijkt verband te houden met vluchtige processen. Dat is anders dan de meeste andere planeten en manen in ons zonnestelsel."

En niet alleen dat, de simulaties en berekeningen voorspelden ook dat de opeenhoping van bevroren vluchtige stoffen in Pluto's hart scheuren en fouten in het oppervlak van de planeet zou veroorzaken op exact dezelfde locaties waar New Horizons ze zag.

De aanwezigheid van tektonische fouten op Pluto duiden op het bestaan ​​van een ondergrondse oceaan op een bepaald punt in de geschiedenis van Pluto, legde Keane uit.

"Het is alsof je ijsblokjes bevriest, "zei hij. "Als het water in ijs verandert, het breidt zich uit. Op planetaire schaal, dit proces breekt het oppervlak rond de planeet en creëert de fouten die we vandaag zien."

De paper is gepubliceerd samen met een rapport van Francis Nimmo van de University of California Santa Cruz en collega's, die ook nadenken over de implicaties voor Pluto's schijnbare heroriëntatie. De auteurs van dat artikel zijn het eens met het idee dat getijdenkrachten de huidige locatie van Sputnik Planitia zouden kunnen verklaren, maar om hun model te laten werken, een ondergrondse oceaan zou vandaag op Pluto aanwezig moeten zijn.

Beide publicaties onderstrepen het idee van een verrassend actieve Pluto.

"Vóór New Horizons, men dacht meestal alleen aan vluchtige stoffen in termen van een dun vorstfineer, een oppervlakte-effect dat de kleur zou kunnen veranderen, of invloed hebben op de lokale of regionale geologie, Keane zei. "Dat de beweging van vluchtige stoffen en schuivend ijs rond een planeet een dramatische, planeetbewegend effect is niet iets dat iemand had voorspeld."