05.12.2016: Over hele verden ventet forskere og publikum i stor spenning på å se de første nærbildene av Pluto under romsonden New Horizons nærpassering i juli 2015. Det første nærbildet avslørte et enormt, hjerteformet område som ble kalt «Plutos hjerte» eller «Tombaugh-regionen» etter Plutos oppdager. Men hvordan har dvergplaneten fått en slik iøynefallende og merkelig overflatestruktur?

av Anne Mette Sannes og Knut Jørgen Røed Ødegaard

Høyoppløselig bilde av Sputnik Planitia ved hjelp to kameraer på sonden New Horizons. Det lyse området er den vestlige delen av «hjertet», kalt Sputnik Planum. Overflatedetaljene er fremhevet i ulike toner av blått, gult, oransje og dyp rød.
Foto: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Det ble tidlig klart at «hjertet» består av flere typer is som har oppstått på grunn av de svært lave temperaturene som finnes her ute, nesten 6 milliarder kilometer fra Solen. Men hvorfor islagene har blitt så omfattende i utstrekning og fått den fascinerende formen, har vært et mysterium som forskerne har forsøkt å finne forklaringer på helt siden Pluto-passeringen.

Forskerne har konsentrert seg om «hjertets» vestlige del, kalt Sputnik Planitia, som er en dyp forsenkning med tre typer is: Frossent nitrogen, metan og karbonmonoksid. Sputnik Planitia befinner seg på motsatt side av Plutos store måne Karon, og Pluto og Karon har bunden rotasjon til hverandre, dvs. at de begge vender kun den ene siden til det andre objektet.

Mange forskere antar at Sputnik Planitia er dannet i en forsenkning som oppsto for lenge siden som følge av at et stort Kuiper-belteobjekt traff Pluto, men nå er også et annet mulig scenario presentert.

En forskergruppe ved University of Maryland viser i forskningstidsskriftet Nature at kappen av nitrogen-is kan ha blitt dannet tidlig i Plutos utvikling mens dvergplaneten fortsatt hadde en rask rotasjon, og i så fall er det ikke sikkert at forsenkningen skyldes et stort nedslag. Så snart en slik iskappe ble dannet, forårsaket den en liten asymmetri som låste rotasjonen til Pluto slik at iskappen vendte rett mot eller rett bort fra Karon etter hvert som Plutos rotasjon saknet og nærmet seg banebevegelsen til denne månen.

Pluto i falske farger som viser områder med ulik sammensetning.
Foto: NASA/JHUAPL/SWRI

Datamodeller tyder på at iskappen opprinnelig oppsto som følge av Plutos komplekse klima som i sin tur skyldes at rotasjonsaksen heller med hele 120 grader (jordaksen heller til sammenligning bare 23,5 grader). I snitt over et omløp rundt Solen, som varer 248 år, er det områder på 3 grader nordlig og sydlig bredde som er kaldest og langt kaldere enn polene! Det er derfor naturlig at islag ville ha oppstått på disse breddegradene, inkludert senteret av Sputnik Planitia, som befinner seg på 25 grader nord.

Så snart et område med is hadde oppstått, vil dette lett vokse fordi lyset og varmen fra Solen ble reflektert og dermed holdt temperaturen lavere enn i omgivelsene. Denne såkalte løpske albedo-effekten førte til at det ble dannet kun én dominerende iskappe slik som «Plutos hjerte». Modellene viser at isen lett kunne bli så tykk at den presset hele området flere kilometer ned i Plutos skorpe, noe som i tilfelle forklarer hvorfor Sputnik Planitia er lavere enn omgivelsene.

Andre modeller som også presenteres i Nature, støtter nedslagsteorien og antyder at det kan være et hav under den tykke is-skorpen. Sputnik Planitia kan ha blitt dannet etter et nedslag stort nok til å danne månen Karon. I tilfelle har forsenkningen forflyttet seg til sin nåværende posisjon etter at Plutos rotasjon saktnet.

Et hav under overflaten kan overleve i flere milliarder år på grunn av varmen fra radioaktive stoffer i Plutos steinkjerne. Den langsomme tilfrysingen av et hav kan også forklare nettverket av sprekker på Plutos overflate.

Leder for New Horizon-prosjektet, Alan Stern, sier at Sputnik Planitia er en av Plutos «kronjuveler» og opprinnelsen til et mysterium, men at de nye studiene bringer oss litt nærmere løsningen. Uansett hva som forårsaket dannelsen, finnes det ikke noe lignende andre steder i Solsystemet.

Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!

MER INFORMASJON

Pressemelding fra NASA

Hovedside om New Horizons-prosjektet

Pluto – menneskehetens siste tilfluktssted!