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L’histoire de deux océans

Depuis que Pluton enflammé s’est enflammé au 21e siècle, les vaisseaux spatiaux n’ont jusqu’à présent visité que Pluton et ses lunes: De nouveaux horizons sonde,, 2015. Mais le Southwest Research Institute (SwRI) à Boulder, Colorado, a annoncé en octobre 2019 qu’il avait reçu un financement de la NASA pour commencer à développer un successeur.

Doc De nouveaux horizons Juste en passant devant Pluton et ses lunes, son successeur proposé orbite autour de Pluton, lui permettant une vue rapprochée étendue du monde encore enveloppé de mystère. Ce point de vue, selon le scientifique planétaire SwRI Kelsey Singer, pourrait trouver quelque chose De nouveaux horizons il a donné des indices lancinants: l’océan enfoui sous la surface.

Nouveaux horizons les caméras ont vu plusieurs indices suggérant que l’océan se cachait sous la surface. « C’est assez suspect », a déclaré Singer.

Le plus gros indice de ce genre – littéralement – est Sputnik Planitia, une piscine colossale gelée dans l’azote solide. La Planitia de Spoutnik ressemble à une calotte polaire, mais se trouve en face de l’équateur de Pluton. C’est un renfoncement assez grand sur la surface de Pluton pour déstabiliser le mouvement du monde – à moins qu’il n’y ait de la masse en dessous pour compenser la surface manquante. L’océan souterrain pourrait expliquer cette masse, selon Francis Nimmou, un scientifique planétaire de l’UC Santa Cruz, et ses collègues.

De nouveaux horizons ils ont également découvert des signes de pénétration de liquide par le bas: des fractures dans le paysage et les montagnes de Pluton que les scientifiques pensent être des cryo-volcans. Alors que les volcans sur Terre ou Vénus éclatent de la roche en fusion, les cryovolcans émettent de la glace en fusion: un mélange d’eau et d’autres produits chimiques, tels que le méthane et l’ammoniac. Ce mélange doit venir de quelque part en dessous.

« Aucun [the evidence] est à l’épreuve des balles », explique Nimmo,« mais ils pointent dans la même direction »- un océan enfoui.

Tout cela soulève la question: à quel point cet océan est-il encore fluide dans ce coin froid, sombre et éloigné du système solaire?

Il suffit de regarder la lune de Pluton Charon pour voir ce que les scientifiques pensent qu’il devrait arriver à son océan. De nouveaux horizons a montré que Charon, contrairement à la lune éternellement gelée et morte, avait peut-être déjà eu son propre océan souterrain.

Voir un De nouveaux horizons image de Charon, et vous remarquerez que l’hémisphère sud de la Lune est visiblement plus lisse que le nord. Les scientifiques planétaires comme Ross Beyer de l’Institut SETI l’ont remarqué et ont supposé que les parties lisses sont des vestiges de l’océan antique.

Les scientifiques pensent que, comme Pluton, l’océan de Charon serait composé d’un mélange d’eau et d’autres produits chimiques – en particulier l’ammoniac. Lorsque Charon a été créé pour la première fois, il était suffisamment chaud pour être liquide.

Mais, selon Beyer, puisque Charon n’a pas produit suffisamment de chaleur pour chauffer ses intérieurs, cet océan se refroidit constamment. Parce que l’eau gèle à une température plus élevée que l’ammoniac, Beyer dit que l’eau a initialement gelé et est sortie du mélange, et la proportion d’ammoniac dans l’océan de Charon est en constante augmentation.

Lorsque la teneur en ammoniac dans l’océan a atteint 30%, le mélange fondu est devenu moins dense que la glace au-dessus, explique Bayer. À ce stade, l’océan souterrain a rapidement éclaté à travers des fissures à la surface – créant une surface sud De nouveaux horizons vu. Finalement, Charon a gelé définitivement.

«Tout cela a à voir avec l’histoire de la chaleur», explique Beyer. « Lorsque vous manquez de chaleur, vous manquerez de choses intéressantes. »

Le chauffage relativement grossier de Pluton aurait dû le condamner à geler. Selon Singer, Pluton produit entre 3 et 5 milliwatts d’énergie par mètre carré de sa surface. En comparaison, l’ampoule moyenne peut produire des milliers de milliatas.

Selon Singer, les scientifiques pensent que certaines lunes, comme l’Europe de Jupiter et Encelade de Saturne, ont des océans liquides grâce au chauffage par marée: l’effet de l’attraction gravitationnelle d’une géante gazeuse beaucoup plus grande émanant de l’intérieur de la lune. Ce n’est pas le cas de Pluton.

Si Pluton a un océan sous sa surface, alors quelque chose à l’intérieur du monde doit le garder liquide. Bien que nous ne puissions plus voir Pluton jusqu’à l’arrivée du prochain vaisseau spatial, les scientifiques peuvent simuler ce qui se trouve sous la surface de Pluton. Grâce à une telle simulation, publiée en mai 2019, certains scientifiques ont trouvé une solution potentielle: des hydrates de gaz ou des « cages » de glace en cristal qui piègent les molécules de gaz de l’intérieur.

« Les hydrates de gaz agissent comme un isolant thermique, empêchant l’océan de geler complètement », a déclaré Shunichi Kamata, scientifique planétaire à l’Université Hkakaido de Sapporo, au Japon, qui a participé à la simulation.

L’intérêt indique que les hydrates de liège peuvent se former sur Pluton parce que les isotopes radioactifs se désintègrent et chauffent dans le noyau, libérant du méthane. Au fur et à mesure que ce méthane monte dans l’océan froid, il se combinerait avec la glace – créant une couche supérieure d’hydrates de gaz qui agit comme isolation, maintenant l’océan au chaud.

La même idée pourrait expliquer pourquoi Charon a gelé. Comme Charon est beaucoup plus petit que Pluton, Charon n’avait pas la chaleur interne nécessaire pour libérer son méthane. « Donc, une couche d’hydrates de gaz n’existe pas », a déclaré Kamata, « et l’océan était complètement gelé, je m’attendrais ».

Le chanteur appelle les hydrates de gaz une «idée intéressante». Le futur orbiteur de Pluton pourrait, entre autres, tester cette idée. Par exemple, Singer dit qu’avec un orbiteur, « vous avez une bonne idée du champ gravitationnel et vous ne pouvez pas le faire en volant ».

Jusque-là De nouveaux horizons il nous a laissé un tas de questions sans réponse. « Cela arrive toujours », dit Singer, « quand nous allons dans un nouveau lieu. »

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