De dwergplaneet is bedekt met ijs. En toch bevindt zich vloeibaar water onder het oppervlak.

Vier jaar geleden scheerde ruimtevaartuig New Horizons langs dwergplaneet Pluto en zijn manen. De sonde maakte destijds de allereerste close-up beelden van deze verre dwergplaneet. En een paar dingen vielen op, waaronder de bijzondere bekken genaamd Sputnik Planitia die gevuld is met stikstofijs en mogelijk ontstaan is door een enorme inslag. Al snel concludeerden de onderzoekers dat het zeer aannemelijk is dat onder het ijzige oppervlak van de dwergplaneet een oceaan huist. Maar hoe kan het water op de ijzige dwergplaneet toch vloeibaar blijven?

Isolerende laag
Onderzoekers opperen in een studie gepubliceerd in het vakblad Nature Geoscience een nieuwe theorie. Zo stellen ze dat er mogelijk een ‘isolerende laag’ van gashydraten bestaat onder het ijzige oppervlak van Sputnik Planitia. Gashydraten zijn ijsachtige vaste stoffen gevormd uit gas dat in de moleculaire holtes van het water opgesloten zit. Door de stroopachtige textuur en de lage thermische geleidbaarheid, kunnen ze goed als isolerend materiaal dienen.


Simulaties
Om de theorie te testen, voerden de onderzoekers computersimulaties uit over een tijdschaal van 4,6 miljard jaar, toen het zonnestelsel zich net begon te vormen. De onderzoekers simuleerden twee scenario’s: één met een isolerende laag van gashydraten tussen de oceaan en het ijzige oppervlak van Pluto in, en één waar dit niet het geval was.

De voorgestelde innerlijke structuur van dwergplaneet Pluto. Een dunne laag tussen de oceaan en de ijskap in, heeft een isolerende werking waardoor het water vloeibaar blijft. Afbeelding: Kamata S. et al.,

Bevroren
Uit de bevindingen blijkt dat zonder die isolerende laag, de ondergrondse zee honderden miljoenen jaren geleden volledig bevroren zou zijn. Maar met die laag bevriest het water nauwelijks. Ook duurt het zonder een isolerende laag ongeveer een miljoen jaar voordat een dikke ijskorst zich volledig over de oceaan zou hebben gevormd. Maar met een isolerende laag van gashydraten duurt dit meer dan een miljard jaar.

Methaan
De resultaten ondersteunen de mogelijkheid van een vloeibare oceaan die zich onder de ijskoude korst van Sputnik Planitia bevindt. Mogelijk bestaat de isolerende laag voornamelijk uit methaan dat afkomstig is van de rotsachtige kern van Pluto. Deze theorie, waarin methaan gevangen zit als een gashydraat, komt overeen met de ongewone samenstelling van Pluto’s atmosfeer die methaanarm is en juist rijk aan stikstof.


Deze gasachtige isolatielaag onder het ijzige oppervlak van Pluto zou kunnen betekenen dat er meer oceanen in het universum huizen dan tot nu gedacht. Want mogelijk herbergen ook andere verre hemellichamen zulke ondergrondse wateren. “Het bestaan van buitenaards leven wordt hierdoor aannemelijker,” aldus hoofdauteur Shunichi Kamata.