Deze winden aangewakkerd door het hart van Pluto kunnen verklaren waarom de dwergplaneet donkere windstrepen en vlaktes herbergt.

Het is misschien wel de meest kenmerkende landvorm op heel Pluto: het hartvormige gebied Tombaugh Regio. Het westelijke deel ervan wordt aangeduid als Sputnik Planitia en is een voornamelijk een met stikstofijs gevuld bekken. Nieuw onderzoek toont nu aan dat dit befaamde hart van Pluto verantwoordelijk is voor waaiende winden op de dwergplaneet.

Tombaugh Regio
De Tombaugh Regio werd snel beroemd nadat NASA’s ruimtevaartuig New Horizons in 2015 beelden van de dwergplaneet schoot. Deze foto’s onthulden dat Pluto helemaal niet zo’n barre wereld is als wetenschappers tot dan toe dachten. “Vóór New Horizons dacht iedereen dat Pluto plat was en bijna geen diversiteit kende,” vertelt hoofdauteur Tanguy Bertrand. “Maar het is compleet anders. Pluto heeft veel verschillende landschappen en we proberen te begrijpen wat daar precies aan de hand is.”


De hartvormige Tombaugh Regio op Pluto. Afbeelding: NASA

De atmosfeer van Pluto bestaat voor het grootste deel uit stikstofgas – een element dat ook in de lucht op aarde aangetroffen wordt. Daarnaast houden zich kleine hoeveelheden koolmonoxide en het broeikasgas methaan in de atmosfeer op. Het hartvormige gebied op Pluto bestaat daarnaast zoals gezegd uit bevroren stikstof. Gedurende de dag verdampt een deel hiervan om ’s nachts te condenseren en wederom ijs te vormen. Elke reeks is als een hartslag waarbij er stikstof rond de planeet wordt gepompt.

Voordat New Horizons zich in 2015 in de buurt van Pluto waagde, hadden we eigenlijk geen flauw idee hoe de dwergplaneet eruit zag. Maar ondertussen worden steeds meer raadsels over de dwergplaneet opgelost. Foto’s gemaakt door New Horizons onthulden bijvoorbeeld dat het oppervlak veel spannender is dan onderzoekers ooit hadden durven dromen. Zo zagen we op close-up beelden bergen, gletsjers, kliffen en zelfs enorme ijsvlakten. Ook de achterkant van Pluto is geen geheim meer. Onderzoekers slaagden er een paar maanden terug in om een vrij gedetailleerde kaart van de achterkant van Pluto te maken.

Winden
Het onderzoeksteam ontdekte dat winden op meer dan vier kilometer hoogte gedurende het grootste deel van het jaar in westelijke richting blazen; tegen de rotatie van Pluto in. Dit unieke fenomeen wordt ook wel retro-rotatie genoemd. Het is best opvallend. Geen enkele andere plaats in het zonnestelsel heeft een soortgelijke atmosfeer, op misschien Neptunus’ maan Triton na. Bovendien zagen de onderzoekers een sterke stroming van snel bewegende, nabij het oppervlak gelegen lucht langs de westkant van Sputnik Planitia-bekken waaien. De hoge kliffen van Sputnik Planitia vangen de koude lucht in de bekken op, waar het circuleert en sterker wordt naarmate het door de westelijke regio waait.

Uiterlijke kenmerken
Volgens de onderzoekers kunnen deze windpatronen een aantal opvallende uiterlijke kenmerken van Pluto verklaren. Terwijl deze winden over de dwergplaneet razen, transporteren ze namelijk warmte, ijskorrels en neveldeeltjes. En die zouden weleens verantwoordelijk kunnen zijn voor de donkere windstrepen en vlaktes die in het noorden en noordwesten op Pluto te vinden zijn. “Het onderstreept het feit dat Pluto’s atmosfeer en winden – zelfs als de dichtheid van de atmosfeer erg laag is – het oppervlak kunnen beïnvloeden,” stelt Bertrand.


De bevindingen benadrukken het belang van Pluto’s befaamde hart. “Sputnik Planitia is mogelijk net zo belangrijk voor Pluto’s klimaat als de oceaan is voor het klimaat van de aarde,” zegt Bertrand. “Als je Sputnik Planitia weghaalt – en je dus het hart van Pluto amputeert – verdwijnt ook de hele circulatie.” Het onderzoek schijnt nieuw licht op een hemellichaam dat zich op ruim zes miljard kilometer afstand van de aarde bevindt. Bovendien krijgen we nu een steeds beter beeld van Pluto’s atmosfeer. Dit kunnen we vervolgens weer vergelijken met de atmosfeer van de aarde om op die manier de overeenkomsten en de verschillen in kaart te brengen.