Nová vedecká štúdia zaoberajúca sa najvzdialenejšou planétou našej sústavy odhaľuje, že Pluto nemuselo byť vo svojom počiatku zmrznutou guľou z ľadu a skál. Naopak, podľa všetkého bol jeho počiatok horúci, čo mohlo viesť k vzniku oceánov pod jeho povrchom, ktoré tam pretrvávajú dodnes.

Portál Phys nedávno informoval o novej štúdii publikovanej v žurnále Nature Geoscience, ktorá podporuje scenáre, že počiatok Pluta nemusel byť studený a chladný.

Štúdia totižto naznačuje, že akreácia materiálu počas formovania Pluta dokázala vytvoriť dostatok tepla na vytvorenie tekutého oceánu už v jeho počiatkoch, ktorý by pretrval pod ľadovou kôrou až do súčasnosti aj napriek veľkej vzdialenosti od Slnka.

Zobraziť celú galériu (3)

Model vnútornej štruktúry Pluta, ktorý naznačuje že medzi kremičitým jadrom a vrchnou ľadovou kôrou sa nachádza kvapalný oceán. Zdroj: Wikipedia

Pôvodný scenár hovoril o takzvanom „studenom počiatku“ Pluta, ktoré sa sformovalo zo studeného a zmrznutého materiálu, pričom jeho rádioaktívny rozklad mohol vygenerovať dostatok tepla na rozpustenie ľadu a vytvorenie formy oceánu pod jeho povrchom.

„Horúci počiatok“ je ale v rozpore s týmto scenárom a tvrdí, že počiatočné formovanie Pluta nemuselo byť vôbec studené a jeho oceán bol tekutý od začiatku.

„Ľudia už dlho premýšľajú o vývoji Pluta a schopnosti jeho oceánu pretrvať dodnes,“ povedal spoluautor štúdie Francis Nimmo, profesor Zeme a planetárnych vied na Kalifornskej univerzite v Santa Cruz. „Teraz, keď máme obrázky povrchu Pluta vďaka misii New Horizons agentúry NASA, môžeme porovnať to, čo vidíme, s predpoveďami rôznych modelov tepelnej evolúcie Pluta.“

Keďže sa voda rozťahuje pri tom ako zamŕza a sťahuje sa pri tom ako sa topí, horúci a studený počiatok majú rôzne dôsledky pre tektoniku a výsledné povrchové vlastnosti Pluta, vysvetlil hlavný autor štúdie, Carver Bierson.

„Keby bol počiatok [Pluta] chladný a vnútorný ľad by sa rozpustil, Pluto by sa stiahlo a mali by sme vidieť jeho kompresné prvky, zatiaľ čo ak by bol jeho počiatok horúci, malo by sa rozširovať pri zamŕzaní oceánu a na povrchu by sme mali vidieť expanzné prvky,“ uviedol Bierson „Vidíme však veľa dôkazov o expanzii, ale nevidíme žiadne dôkazy o kompresii, takže pozorovania sú v súlade s tým, že Pluto malo v počiatku tekutý oceán.“

Zobraziť celú galériu (3)

Expanzné zlomy na povrchu Pluta naznačujú expanziu ľadovej kôry trpasličej planéty. Kredit: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / Alex Parker

Tepelný a tektonický vývoj Pluta pri jeho studenom počiatku je v skutočnosti trochu komplikovaný, pretože po počiatočnom období postupného topenia by oceán pod povrchom mohol začať znovu zamŕzať.

Ku kompresii povrchu dôjde už na jeho počiatku a potom nasleduje expanzia. Pri horúcom počiatku by táto expanzia trvala počas celej existencie Pluta.

Ako teda mohlo dôjsť k horúcej formácii Pluta?

Ďalšia otázka spočívala v tom, či existoval dostatok energie pri formovaní Pluta na to, aby malo horúci počiatok. V tomto smere sa uvažuje o dvoch hlavných zdrojoch energie. Prvým zdrojom je teplo uvoľňované rozkladom rádioaktívnych prvkov v horninách a druhým gravitačná energia uvoľňovaná pri dopade materiálu na povrch Pluta, keď bolo ešte vo fáze rastúcej protoplanéty.

Biersonove výpočty ukázali, že ak by sa všetka gravitačná energia pretransformovala do formy tepla, nevyhnutne by vytvorila počiatočný tekutý oceán. V praxi sa však veľká časť tejto energie vyžiari z povrchu, najmä ak k hromadeniu nového materiálu dôjde pomaly. „Ak sa Pluto formovalo príliš pomaly, horúci materiál na povrchu by vyžiaril energiu do vesmíru, ale ak sa formovalo rýchlo, v jeho vnútri sa zachytí teplo,“ uviedol Nimmo.

Zobraziť celú galériu (3)

Distribúcia vyše tisícky kráterov všetkých vekových skupín v severnom kvadrante Pluta. Zmeny hustoty svedčia o dlhej histórii rôznej geologickej aktivity na Plute. Horúci začiatok Pluta by ale naznačoval, že jeho geologická história by nebola až taká dlhá. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Vedci vypočítali, že ak by sa Pluto sformovalo za obdobie kratšie ako 30 000 rokov, jeho počiatok by bol horúci. Ak by namiesto toho došlo k jeho formovaniu v priebehu niekoľkých miliónov rokov, horúci počiatok by bol možný iba vtedy, pokiaľ by veľké nárazové telesá pochovali svoju energiu hlboko pod povrchom.

Okrem Pluta tekuté oceány môžu skrývať aj iné vzdialené objekty

Nové zistenia tiež naznačujú, že ďalšie veľké objekty Kuiperového pásu mali pravdepodobne rovnako horúci počiatok a mohli vykazovať prítomnosť skorých oceánov.

Tieto oceány mohli pretrvať až dodnes v najväčších objektoch, ako sú trpasličie planéty Eris a Makemake. „Dokonca aj v tomto chladnom prostredí tak ďaleko od Slnka sa všetky svety vedeli  vytvoriť rýchlo a horúco s tekutými oceánmi,“ povedal Bierson.