Wetenschap
Kijken in de Plutos-oceaan met behulp van wiskundige modellen en afbeeldingen van het New Horizons-ruimtevaartuig
In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Icarus gebruikte Nguyen wiskundige modellen en afbeeldingen van het New Horizons-ruimtevaartuig dat in 2015 langs Pluto passeerde om de oceaan die de planeet waarschijnlijk bedekt onder een dikke schil van stikstof, methaan en waterijs van dichterbij te bekijken.
Patrick McGovern van het Lunar and Planetary Institute in Houston was co-auteur van het artikel.
Tientallen jaren lang hebben planetaire wetenschappers aangenomen dat Pluto geen oceaan zou kunnen ondersteunen. De oppervlaktetemperatuur bedraagt ongeveer -220°C, een temperatuur die zo koud is dat zelfs gassen als stikstof en methaan vastvriezen. Water mag geen kans krijgen.
"Pluto is een klein lichaam", zegt Nguyen, die zijn Ph.D. onderzoek aan de Washington University als Olin Chancellor's Fellow en een National Science Foundation Graduate Research Fellow. "Het zou bijna al zijn warmte moeten hebben verloren kort nadat het was gevormd, dus basisberekeningen zouden erop wijzen dat het tot in de kern bevroren is."
Maar de afgelopen jaren hebben vooraanstaande wetenschappers, waaronder William B. McKinnon, hoogleraar aard-, milieu- en planetaire wetenschappen in Arts &Sciences, bewijsmateriaal verzameld dat suggereert dat Pluto waarschijnlijk een oceaan van vloeibaar water onder het ijs bevat. Die gevolgtrekking kwam uit verschillende bewijslijnen, waaronder de cryovulkanen van Pluto die ijs en waterdamp spuwen. Hoewel er nog steeds enige discussie is, "is het nu algemeen aanvaard dat Pluto een oceaan heeft", zei Nguyen.
De nieuwe studie onderzoekt de oceaan gedetailleerder, zelfs als deze zich veel te diep onder het ijs bevindt voor wetenschappers om ooit te kunnen zien. Nguyen en McGovern creëerden wiskundige modellen om de scheuren en uitstulpingen te verklaren in het ijs dat het Spoetnik Platina-bekken van Pluto bedekt, de plaats waar miljarden jaren geleden een meteoorbotsing plaatsvond. Hun berekeningen suggereren dat de oceaan in dit gebied zich bevindt onder een schil van waterijs van 40 tot 80 km dik, een deken van bescherming die waarschijnlijk voorkomt dat de binnenoceaan vastvriest.
Ze berekenden ook de waarschijnlijke dichtheid of het zoutgehalte van de oceaan op basis van de breuken in het ijs erboven. Ze schatten dat de oceaan van Pluto hooguit ongeveer 8% dichter is dan het zeewater op aarde, of ongeveer hetzelfde als het Great Salt Lake in Utah. Als je op de een of andere manier de oceaan van Pluto zou kunnen bereiken, zou je moeiteloos kunnen blijven drijven.
Zoals Nguyen uitlegde, zou dat dichtheidsniveau de overvloed aan breuken aan het oppervlak verklaren. Als de oceaan aanzienlijk minder dicht zou zijn, zou de ijsschelp instorten, waardoor er veel meer breuken zouden ontstaan dan feitelijk waargenomen. Als de oceaan veel dichter zou zijn, zouden er minder breuken zijn. "We schatten een soort Goudlokje-zone waar de dichtheid en de dikte van de schaal precies goed zijn", zei hij.
Ruimteagentschappen hebben geen plannen om binnenkort naar Pluto terug te keren, dus veel van de mysteries ervan zullen voor toekomstige generaties onderzoekers blijven bestaan. Of het nu een planeet, een planetoïde 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."