In juli 2015 kwamen NASA's Nieuwe horizonten missie maakte geschiedenis door het eerste ruimtevaartuig te worden dat ooit een flyby met Pluto uitvoerde. Naast het leveren van de eerste close-up beelden van deze verre wereld aan de wereld, Nieuwe horizontenEen reeks wetenschappelijke instrumenten bood wetenschappers ook een schat aan informatie over Pluto - inclusief de oppervlaktekenmerken, samenstelling en atmosfeer.
De beelden die het ruimtevaartuig van het oppervlak nam, onthulden ook onverwachte kenmerken zoals het bekken genaamd Sputnik Planitia - dat wetenschappers zagen als een indicatie van een ondergrondse oceaan. In een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Hokkaido, zou de aanwezigheid van een dunne laag clathraathydraat aan de basis van Pluto's ijsschaal ervoor zorgen dat deze wereld een oceaan zou kunnen ondersteunen.
Deze bevindingen werden gedeeld in een recent gepubliceerd onderzoek in Nature Geosciences. De studie werd geleid door Shunichi Kamata, een onderzoeker van de Creative Research Institution aan de Hokkaido University, en omvatte leden van het Tokyo Institute of Technology, de University of California Santa Cruz, Tokushima University, Osaka University en Kobe University.
Is Pluto een 'oceaanwereld'?
Om het op te splitsen, suggereren de locatie en topografie van Sputnik Planitia dat er waarschijnlijk een ondergrondse oceaan is onder de Pluto-korst, die rond dit bekken wordt uitgedund. Het bestaan van deze oceaan is echter niet in overeenstemming met de leeftijd van de dwergplaneet, waarvan wordt aangenomen dat ze ongeveer op hetzelfde moment is gevormd als de andere planeten in het zonnestelsel (tussen 4,46 en 4,6 miljard jaar geleden).
In die tijd zou elke ondergrondse oceaan zeker bevroren zijn geweest en zou het binnenoppervlak van de ijsschaal met uitzicht op de oceaan ook zijn afgeplat. Om deze inconsistentie aan te pakken, overwoog het team wat een ondergrondse oceaan op Pluto in vloeibare toestand zou kunnen houden, terwijl het er ook voor moest zorgen dat het binnenoppervlak van de ijsschaal bevroren en ongelijk bleef.
Vervolgens theoretiseerden ze dat een "isolerende laag" van gashydraten hiervoor verantwoordelijk zou zijn - dat zijn kristallijne, ijsachtige gasmoleculen die vastzitten in bevroren watermoleculen. Dit type moleculen heeft een laag warmtegeleidingsvermogen en kan daarom isolerende eigenschappen hebben. Om deze theorie te testen, voerde het team een reeks computersimulaties uit die probeerden de thermische en structurele evolutie van Pluto's interieur te modelleren.
Het team simuleerde twee scenario's, één met een isolerende laag en één met een andere, die een tijdschaal bestreek die teruggaat tot de vorming van het zonnestelsel (ca. 4,6 miljard jaar geleden). Wat ze ontdekten was dat zonder een gashydraatlaag een ondergrondse zee in Pluto honderden miljoenen jaren geleden volledig zou zijn bevroren. Maar met een laagje gashydraten dat voor isolatie zorgt, blijft het overwegend vloeibaar.
Meer kansen om het leven te vinden?
Zoals Kamata in een recent persbericht van de Hokkaido University aangaf, versterken deze bevindingen de argumenten voor onderzoek naar 'oceaanwerelden', dat tot doel heeft bewijs te vinden van leven in de binnenzee. 'Dit zou kunnen betekenen dat er meer oceanen in het universum zijn dan eerder werd gedacht, waardoor het bestaan van buitenaards leven aannemelijker wordt', zei hij.
Ze stelden verder vast dat het zonder een laag ongeveer een miljoen jaar zou duren voordat een uniform dikke ijskorst zich volledig over de oceaan zou vormen. Met een gashydraat-isolerende laag zou het echter meer dan een miljard jaar duren. Deze simulaties ondersteunen dus de mogelijkheid dat er onder Sputnik Planitia een enorme oceaan van vloeibaar water is.
De mogelijke aanwezigheid van een gashydraat-isolerende laag onder het oppervlak kan gevolgen hebben die veel verder reiken dan Pluto. Op maan zoals Callisto, Mimas, Titan, Triton en Ceres kunnen er ook langlevende ondergrondse oceanen bestaan. In tegenstelling tot Europa, Ganymedes en Enceladus, hebben deze lichamen mogelijk onvoldoende warmte in hun interieur om de oceanen in stand te houden, hetzij door een gebrek aan geothermische activiteit of door hun afstand tot de zon.
Toegegeven, de kans dat er microbieel leven (of iets gecompliceerder) is onder het ijzige oppervlak van elke grote maan in het zonnestelsel is bij lange na niet goed. Maar wetende dat er meer manen zijn die ondergrondse oceanen zouden kunnen hebben, vergroot de kans om leven te vinden in ten minste één van hen.
