Da rumfartøjet New Horizons nåede frem til Pluto i juli 2015, var den største overraskelse et lyst, hjerteformet område på en ellers rødbrun dværgplanet.
Nu har amerikanske forskere fundet ud af, at den store, glatte fordybning, der udgør venstre halvdel af hjertet, har spillet en stor rolle i Plutos historie.
Kvælstof-is, der igennem millioner af år har samlet sig i fordybningen Sputnik Planitia, har fået Pluto til at dreje sig rundt, så hjertet nu vender modsat Plutos store måne Charon. Det er tidevandskræfter fra månen, der har ændret Plutos orientering i rummet, lyder teorien.
Astronomerne troede, at Pluto og Charon var i bunden rotation, så de altid vendte samme side mod hinanden. Men helt så enkelt er det altså ikke.
\ Læs mere
Historien hænger bedst sammen, hvis der eksisterer et tyktflydende ocean under Plutos frosne overflade. I to artikler i det videnskabelige tidsskrift Nature foreslår forskerne, at der under et tykt lag is af kvælstof, metan og kulilte skjuler sig et ocean af vand og is – nærmest som slushice.
Pluto slår revner
»Forskerne forsøger at forstå det besynderlige fænomen, som Sputnik Planitia er,« fortæller geofysiker Henning Haack, der er projektleder hos ScienceTalenter, hvor han kommer med faglige input omkring astronomi og er med til at pleje unge talenter inden for naturvidenskab.
»På Pluto havde vi forventet at finde en total død overflade, der var sønderbombet af meteornedslag igennem milliarder af år. I stedet fandt vi noget, der ser meget ungt ud. Der foregår en masse på overfladen, og det var helt uventet.«
\ Læs mere
De amerikanske forskere foreslår, at Sputnik Planitia oprindeligt blev dannet ved en højere breddegrad nordvest for fordybningens nuværende placering. Men efterfølgende har Pluto drejet sig, hvilket har fået overfladen til at krakelere rundt omkring, som det ses på billederne fra New Horizons.
»Sprækkerne tyder på, at Pluto må have drejet sig. Tidevandskræfter har fået Pluto til at revne,« forklarer Henning Haack.
Drejes af tidevandskræfter
Tidevandskræfterne (som på dansk hedder sådan, selv om der ikke nødvendigvis er vand involveret) fra Charon prøver hele tiden at orientere Pluto sådan, at de tungeste områder enten vender mod eller væk fra Charon – omtrent som når tidevandet på Jorden er højest de steder, som vender mod eller væk fra Månen.
\ Læs mere
Det var sandsynligvis et meteornedslag, der skabte den store fordybning, der i dag er cirka 3,5 km dyb og måler omkring 1.000 km i diameter.
Efter nedslaget var der mindre is, der kunne trykke på oceanet nedenunder, og som følge heraf løftede isen sig. Hvor der før havde været kvælstof-is, kom der nu lidt tungere vand, og det betød, at Pluto fik en ny massefordeling.
Is samler sig i krateret
Godt nok blev Sputnik Planitia tungere, da vand erstattede kvælstof-is, men der skulle mere til for at sætte gang i rotationen af Pluto. Den manglende brik er kvælstof-is, der igennem mange millioner år har samlet sig i fordybningen, som stille og roligt er blevet mere massiv.
»Pluto har en atmosfære af kvælstof, som kan fryse ud i ‘kuldefælder’, som sådan en fordybning udgør. Dertil kommer, at der er kvælstof-gletsjere, der flyder ned i Sputnik Planitia og også bidrager til massen,« siger Henning Haack.
I løbet af millioner af år er det store, gamle krater blevet fyldt med kvælstof-is, hvilket har fået Pluto til at dreje sig. (Illustration: J. T. Keane)
Hvor det er varmest på Pluto – i retning mod Solen – fordamper lidt af det frosne kvælstof fra overfladen. Det fordeler sig rundt i den tynde atmosfære, men i Sputnik Planitia er det så koldt, at kvælstoffet igen bliver til is.
Et stadig tykkere lag kvælstof-is samler sig således i det gamle krater, og den ekstra masse får dværgplaneten til at ‘rette ind’ i forhold til Charon.
Forskerne regner med, at det til sidst vil være sådan, at midten af Sputnik Planitia ligger i præcis modsatte retning af Charon. Sådan er det ikke helt endnu, så Pluto bliver stadig styret af sit hjerte.
