Had Pluto een koude of een hete start?

Pluto’s oppervlak is zo diep bevroren, dat stikstof er vloeibaar is. Maar mogelijk is Pluto ooit warm genoeg geweest dat het voor langere tijd een oceaan van vloeibaar water onder het oppervlak heeft gehad. Misschien zelfs nog vandaag.

Het hangt af van hoe Pluto ontstaan is. De gangbare theorie zegt dat Pluto een “koude start” heeft gehad. Het idee daarvan is dat rots en ijs langzaam bij elkaar kwamen en Pluto vormden. Daarbij zat ook radioactief materiaal. De warmte daarvan dat zorgde er voor dat diep onder het ijs zich een oceaan bevond. Maar na een paar miljoen jaar werd die radioactieve warmte minder. En zo bevroor Pluto helemaal, van buiten naar binnen.

Een andere theorie zegt dat Pluto een “hete start” gehad heeft. Hierbij werd Pluto gebombardeerd door ijzige meteorieten die, met hun inslag, zoveel warmte mee gaven, dat Pluto langere tijd een oceaan onder het oppervlak gehad heeft. Toen deze bombardementen stopten (en ook de radioactiveit af nam), bevroor deze oceaan. Alleen nu van binnen naar buiten.

De beelden van New Horizons, die in juli 2015 langs Pluto vloog, geven ons aanwijzingen over welke theorie de juiste is. Bij een koude start kromp het ijs binnenin Pluto en zou je sporen van inkrimping moeten zien. Denk aan breuklijnen. Bij een hete start zou ijs uitgedijd moeten zijn. En de sporen daarvan zijn kloven en troggen (slenken en fossae).

Lange kloven (fossae) die naar Sputnik Planitia lopen. (Credits: Moore, J. M., McKinnon, W. B., Spencer, J. R., Howard, A. D., Schenk, P. M., Beyer, R. A., New Horizons Science Team, et al.)

Op beelden van New Horizons zijn inderdaad kloven en troggen te zien. Een paar ervan lopen onder Sputnik Planitia. Dat zegt ons dat deze kenmerken oud zijn en dat uitdijing op Pluto al vroeg begon. Dat bevestigt modellen die een hete start van Pluto beschrijven.

Maar er is wel een voorwaarde aan dit model. Pluto moet daarbij in slechts 30.000 jaar gegroeid zijn van ongeveer 600 km tot zijn huidige omvang van 2300 km. Anders zou de warmte van de inslagen tussendoor kunnen ontsnappen en de oceaan bevriezen. Dat is dus een groei van 50 keer zijn oorspronkelijke volume in een astronomische oogwenk. Een andere mogelijkheid is dat de vorming van Pluto langer geduurd heeft, maar dat het voortdurend gebombardeerd is geweest door grote objecten, die bij de inslag ook diep onder het oppervlak sloegen. Ook dit zou een hete start opleveren.

Het zou kunnen betekenen dat meer grote objecten in de Kuiper-gordel, zoals Eris en Makemake, oceanen hebben.

Bronnen:

https://news.ucsc.edu/2020/06/pluto-ocean.html

https://www.syfy.com/syfywire/did-pluto-start-hot-or-cold

Coverfoto: NASA / JHUAPL / SwRI

Opvallend weinig kleine objecten in de Kuipergordel

Er zijn opvallend weinig kleine objecten in de Kuipergordel. Die conclusie trekken astronomen op basis van foto’s van New Horizons van Pluto en Charon. Er zijn veel minder kleinere kraters en dat wijst erop dat objecten tussen 90 en 1600 meter weinig ingeslagen zijn. Ook nieuwe foto’s van Ultima Thule laten hetzelfde beeld zien.

ca06_linear_m2_to_22_rot270.png
Een nieuwe, scherpere foto van Ultima Thule laat vrij weinig kraters zien. (Foto: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute, National Optical Astronomy Observatory)

Iets in de vorming en/of evolutie van Kuipergordel objecten heeft hiertoe geleid. In de asteroïdengordel heb je wel kleinere objecten. Misschien is dat omdat daar meer kans was op botsingen.

Bronnen:

https://www.swri.org/press-release/new-horizons-small-objects-rare-kuiper-belt

Coverfoto credits: NASA/JHUAPL/LORRI/Southwest Research Institute

Verste object in ons zonnestelsel ontdekt.

Een team van astronomen heeft het verste hemellichaam in ons zonnestelsel ooit ontdekt. “Farout”, zoals het voorlopig genoemd wordt (afgezien van de officiële code “2018 VG18”), stond 120 astronomische eenheden (=aantal keer de afstand Aarde-Zon) weg toen het ontdekt werd. Dat is drie keer zover als Pluto. Nog niet alle exacte gegevens zijn bekend, maar de omvang van “Farout” wordt geschat op 500 km.

“Farout” heeft niet de verste baan van alle Kuipergordel objecten. Onlangs werd een object gevonden dat op zijn verste punt tot 1190 astronomische eenheden komt. De baan tot dusver berekend brengt “Farout” op zijn dichtste punt binnen de baan van Neptunus. Hij doet meer dan 1000 jaar over een rondje rond de Zon.

Bronnen:
https://carnegiescience.edu/news/discovered-most-distant-solar-system-object-ever-observed
https://en.wikipedia.org/wiki/2018_VG18

Pluto’s wasbord terrein is achtergelaten puin van gletsjers.

Op de foto’s van New Horizons van Pluto zijn allemaal geheimzinnige “wasbord” terreinen te zien. Het zijn evenwijdige heuvels die allemaal keurig naast elkaar in dezelfde richting lopen. Er bestaat geen goed vergelijkingsmateriaal op Aarde of andere planeten. Nieuw onderzoek laat zien dat dit soort terrein achtergelaten puin is van vroegere stikstof-gletsjers.

Een van de co-auteurs, James Tuttle Keane, heeft verduidelijkende plaatjes getekend hoe dit terrein ontstaat. Wanneer er een dikke laag stikstofijs ligt, raken daar brokstukken van de korst van Pluto in. Die “drijven” op de gletsjer en over de tijd verpulveren die in kleinere stukken. Als het stikstofijs gaat sublimeren (van ijs naar stikstofgas), ontstaan er putten, waarin het puin in terecht komt. Als het ijs volledig gesublimeerd is, blijft het puin over in de vorm van een heuvel.

pluto_washboard_tekening

Bronnen:

https://twitter.com/jtuttlekeane/status/1062047419167199232
https://twitter.com/jtuttlekeane/status/1062048939111673856
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-6380857/Mysterious-washboard-fluted-ridges-prove-Pluto-home-frozen-GLACIERS.html?ito=social-twitter_mailonline
https://www.nature.com/articles/s41550-018-0592-z