Misschien wel het beroemdste gebied op Pluto – de hartvormige Tombaugh Region – lijkt te getuigen van de aanwezigheid van een oceaan.

Het idee dat Pluto een ondergrondse oceaan bezit, is niet nieuw. Maar onderzoekers hebben nu nieuw bewijs gevonden dat het bestaan van de oceaan lijkt te onderschrijven. En dat bewijs vonden ze in Sputnik Planitia: onderdeel van het beroemde hart van Pluto.

Charon
Om te begrijpen wat de onderzoekers precies ontdekt hebben, moeten we even terug naar het begin. Pluto is een dwergplaneet die omringd wordt door meerdere manen. Het grootste exemplaar is Charon. De maan doet er meer dan 6300 dagen over om een rondje rond Pluto te draaien en (dankzij synchrone rotatie) is altijd dezelfde zijde van Charon op Pluto gericht. Sputnik Planitia ligt daarbij recht tegenover het deel van Pluto dat op Charon is gericht. In andere woorden: vanaf Charon gezien ligt Sputnik Planitia dus aan de achterkant van Pluto.

Kan geen toeval zijn
De kans dat die bijzondere ligging van Sputnik Planitia puur toeval is, is volgens de onderzoekers klein: zo’n vijf procent. Aannemelijker is dat er een goede verklaring is voor het feit dat Sputnik Planitia zich vanaf Charon gezien aan de achterzijde van Pluto bevindt. Maar wat is die verklaring dan? De aanwezigheid van een grote massa, zo stellen de onderzoekers. Terwijl Pluto en Charon om elkaar heen dansten en daarbij aan elkaar trokken, zou die extra massa ervoor gezorgd hebben dat Pluto van oriëntatie is veranderd en Sputnik Planitia – vanaf Charon gezien – aan de achterzijde van Pluto is komen te liggen.

Hier gluren we onder het oppervlak van Sputnik Planitia. Onderzoekers vermoeden dat onder de ijskorst (lichtblauw) een oceaan te vinden is (donkerblauw). Afbeelding: Pam Engebretson.

Hier gluren we onder het oppervlak van Sputnik Planitia. Onderzoekers vermoeden dat onder de ijskorst (lichtblauw) een oceaan te vinden is (donkerblauw). Afbeelding: Pam Engebretson.

Extra massa
Aangenomen wordt dat Sputnik Planitia – een bekken gevuld met stikstofijs – ontstaan is door een enorme inslag. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat de ijskorst van Pluto – met name in dit gebied – heel dun is. Na een grote inslag kan een grote massa onder het oppervlak – de hypothetische oceaan – die dunne ijskorst naar buiten hebben geduwd. “Op dat punt is er nog geen overmatige massa in Sputnik Planitia te vinden,” stelt onderzoeker Francis Nimmo. “Wat er dan gebeurt, is dat de ijskorst koud en sterk wordt en het bekken zich vult met stikstofijs. En dat voorziet het gebied van een grotere massa.”

Oceaan is nodig
Maar is een ondergrondse oceaan de enige verklaring voor de huidige ligging van Sputnik Planitia? De onderzoekers zijn nagegaan of Sputnik Planitia ook aan extra massa kan zijn gekomen als het gewoon een diepe krater met daarin stikstofijs zou zijn (en de ijskorst niet door de ondergrondse oceaan naar buiten werd geduwd). Maar berekeningen wijzen uit dat daarvoor een onaannemelijk dikke laag stikstofijs nodig is (meer dan 40 kilometer dik). Wanneer we echter ook rekening houden met een ondergrondse massa die de ijskorst omhoog duwt, is een laag stikstofijs van 7 kilometer dik voldoende. Het betekent dat de bijzondere ligging van Sputnik Planitia eigenlijk alleen op een plausibele manier te verklaren is als we uitgaan van het bestaan van een ondergrondse oceaan.

Breuken
Die oceaan bestaat waarschijnlijk voornamelijk uit water, maar bevat tevens een soort antivries (waarschijnlijk ammoniak). Die oceaan zou langzaamaan weer aan het bevriezen zijn en zet dus uit, waardoor de ijskorst onder druk komt te staan en breuken ontstaan zoals we die ook daadwerkelijk op het oppervlak van Pluto zien.

Meer
De onderzoekers wijzen erop dat er in de Kuipergordel nog meer objecten te vinden zijn die qua grootte en dichtheid vergelijkbaar zijn met Pluto. Het lijkt aannemelijk dat ook die objecten ondergrondse oceanen herbergen. “Wanneer we naar deze objecten kijken, kunnen ze wel eens net zo interessant zijn,” stelt Nimmo.

Tegelijkertijd met het onderzoek van Nimmo en collega’s is een tweede studie omtrent Pluto verschenen. Ook dat onderzoek suggereert dat getijdenkrachten de huidige locatie van Sputnik Planitia kunnen verklaren. Alleen vereisen de modellen van deze onderzoekers niet dat er tot op de dag van vandaag een ondergrondse oceaan op Pluto te vinden is. Voor hun modellen is het voldoende als die oceaan ergens in het verleden van de dwergplaneet heeft bestaan.