Superwulkan na Plutonie. Skąd na zimnej planecie zjawiska, które wymagają bardzo wysokiej temperatury?

W tym artykule:

1. Czym jest kriowulkanizm?
2. Gorące serce zimnego Plutona
3. Ile żył superwulkan na Plutonie?

Naukowcy analizują dane pozyskane dzięki sondzie New Horizons. Jednym z podjętych tematów jest pochodzenie niezwykłego krateru znajdującego się w pobliżu jasnego, sercowatego obszaru na Plutonie, zwanego Sputnik Planitia. Specjaliści z University of Central Florida twierdzą, że na zdjęciach przesłanych przez sondę znaleźli superwulkan na Plutonie, który prawdopodobnie wybuchł zaledwie kilka milionów lat temu. Może się wydawać, że to było niewiarygodnie dawno, ale kosmicznie rzecz biorąc, kilka milionów lat to ledwie mrugnięcie. Dla porównania Pluton ma ponad 4,5 miliarda lat, gdzie miliard to tysiąc milionów.

Czym jest kriowulkanizm?

Z szerokiego na 44 km krateru Kiladze zamiast stopionej skały, którą wyrzucają ziemskie wulkany, wydostaje się na powierzchnię Plutona lodowa lawa. Taki proces nazywa się kriowulkanizmem. Kriowulkan to po prostu wulkan, który zamiast powstałej ze stopionej skały magmy, wyrzuca w przestrzeń materiał kriogeniczny. Jest on nazywany inaczej kriolawą.

Kriolawa jest mieszaniną wody, płynnego amoniaku lub metanu oraz substancji stałych. Taki sam proces zachodzi również na księżycach gazowych olbrzymów w naszym Układzie Słonecznym. Najlepszymi przykładami są księżyc Saturna Enceladus i księżyc Jowisza Europa.

Wspomniany superwulkan na Plutonie prawdopodobnie wypchnął na powierzchnię ciała niebieskiego wodę z ukrytego podpowierzchniowego oceanu. Ta przez miliony lat ulegała transformacji, wpływając jednocześnie na zmiany zachodzące na samej planecie karłowatej.

Gorące serce zimnego Plutona

Odkrycie wulkanu na tym odległym i zimnym ciele niebieskim mówi o czymś jeszcze. Skoro wybuchł zaledwie kilka milionów lat temu, sugeruje to, że we wnętrzu planety karłowatej pozostaje więcej ciepła, niż wcześniej sądzono.

Naukowcy przeanalizowali zdjęcia krateru Kiladze znajdującego się na północny wschód od Sputnik Planitia. Choć początkowo krater wyglądał podobnie do tych, które pozostały po uderzeniach meteorytów, wydawało się, że brakuje w nim centralnego szczytu, którego można by się spodziewać po tego typu formacjach. Kształt krateru wydawał się też nieco wydłużony, co jest zgodne z ruchami spowodowanymi siłami tektonicznymi generowanymi we wnętrzu Plutona.

– Większość powierzchni Plutona jest pokryta metanem i lodem azotowym. Natomiast obszar krateru Kiladze wykazuje obecność znaczącej ilości lodu wodnego – powiedział główny autor badania Dale Cruikshank, profesor na University of Central Florida. – Lód wodny wyraźnie wyróżnia się na tle lodu metanowego – dodał.

Najdroższe materiały znane nauce. Co jest warte więcej niż próbki pobrane z planetoidy Bennu?

Niedawno na Ziemi wylądował zasobnik z 255 gramami materiału pobranego z odległej o około 100 milionów kilometrów planetoidy Bennu. Misja OSIRIS-REx kosztowała ok. 1,16 miliarda dolarów. O...

Ile żył superwulkan na Plutonie?

Warto zaznaczyć, że oś Plutona jest nachylona pod kątem 120 stopni, co oznacza, że obraca się on prawie na boku. Właśnie to nachylenie prowadzi do drastycznych zmian klimatu podczas wędrówki Plutona wokół Słońca. W rezultacie lód metanowy sublimuje w mgiełkę węglowodorów w atmosferze planety karłowatej, z których część spada w postaci śniegu i pokrywa jej powierzchnię.

Naukowcy szacują, że w ciągu 4,6 miliarda lat życia Plutona ta metanowa pokrywa lodowa musiała mieć co najmniej 14 metrów grubości.

– Nawet centymetr lub dwa tego organicznego smogu zamaskowałyby sygnaturę widmową lodu wodnego, którą obserwujemy – powiedział Cruikshank.

Taka warstwa uformowałaby się w ciągu zaledwie trzech milionów lat. Właśnie to doprowadziło Cruikshanka i jego zespół do wniosku, że Kiladze „żył” zaledwie kilka milionów lat temu.

Naukowcy nie do końca rozumieją, jak działa aktywność kriowulkaniczna na Plutonie. Do tej pory wydawało się, że ten odległy świat jest tak mały, że już dawno temu powinien stracić całe ciepło powstałe w wyniku formowania. Jedną z możliwości jest to, że ta planeta karłowata ma w swoim jądrze pierwiastki radioaktywne, które rozpadając się, uwalniają ciepło.

Niezależnie jednak od tego, jakie jest źródło ciepła, wydaje się, że coś powstrzymuje podpowierzchniowy ocean Plutona przed zamarznięciem. Mamy na to coraz więcej dowodów.

Źródło: Cryovolcanism on Pluto May 22, 2023 (arxiv.org)

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.