Apa yang ada di bawah hati dingin Pluto? Penelitian baru menunjukkan mungkin ada laut seperti Laut Mati yang asin setebal lebih dari 100 kilometer.
“Model termal bukti interior dan tektonik Pluto yang ditemukan di permukaan menunjukkan bahwa mungkin ada lautan, tetapi tidak mudah untuk menyimpulkan ukurannya atau apa pun tentangnya,” kata Brandon Johnson dari Brown University. "Kami sudah dapat menempatkan beberapa batasan pada ketebalannya dan mendapatkan beberapa petunjuk tentang komposisi."
Penelitian oleh Johnson dan timnya memfokuskan “hati” Pluto - sebuah wilayah yang secara informal disebut Sputnik Planum, yang difoto oleh pesawat ruang angkasa New Horizons saat terbang melintasi Pluto pada bulan Juli 2015.
Investigator Utama Cakrawala Baru Alan Stern menyebut Sputnik Planum "salah satu penemuan geologis paling menakjubkan dalam 50 tahun lebih eksplorasi planet," dan penelitian sebelumnya menunjukkan wilayah itu tampaknya terus diperbarui oleh konveksi es saat ini.
Jantung seluas 900 km - lebih besar dari gabungan Texas dan Oklahoma - dan setidaknya bagian barat tampaknya terbentuk oleh tumbukan, kemungkinan oleh benda yang jaraknya 200 kilometer atau lebih besar.
Johnson dan rekannya Timothy Bowling dari University of Chicago dan Alexander Trowbridge dan Andrew Freed dari Purdue University mencontoh dinamika dampak yang menciptakan kawah besar di permukaan Pluto dan juga melihat dinamika antara Pluto dan bulannya Charon.
Keduanya terkunci secara tidal satu sama lain, artinya mereka selalu menunjukkan satu sama lain wajah yang sama ketika mereka berputar. Sputnik Planum terletak langsung di sumbu pasang yang menghubungkan kedua dunia. Posisi itu menunjukkan bahwa cekungan itu memiliki apa yang disebut anomali massa positif - ia memiliki massa lebih dari rata-rata untuk kerak es Pluto. Ketika gravitasi Charon menarik Pluto, ia akan menarik secara proporsional lebih banyak pada area dengan massa yang lebih tinggi, yang akan memiringkan planet ini hingga Sputnik Planum menjadi sejajar dengan sumbu pasang surut.
Jadi, alih-alih menjadi lubang di tanah, kawah sebenarnya telah diisi kembali. Sebagian darinya telah diisi oleh es nitrogen yang menyakinkan. Meskipun lapisan es itu menambah massa pada cekungan, itu tidak cukup tebal dengan sendirinya untuk membuat Sputnik Planum memiliki massa positif.
Sisa massa itu, kata Johnson, dapat dihasilkan oleh cairan yang mengintai di bawah permukaan.
Johnson dan timnya menjelaskannya seperti ini:
Seperti bola bowling yang jatuh di atas trampolin, dampak besar menciptakan lekuk pada permukaan planet, diikuti oleh pantulan. Rebound itu menarik material ke atas dari dalam di bagian dalam planet. Jika material yang diunggulkan itu lebih padat daripada apa yang dihancurkan oleh tumbukan, kawah berakhir dengan massa yang sama seperti sebelumnya sebelum tumbukan terjadi. Ini adalah fenomena yang oleh ahli geologi disebut sebagai kompensasi isostatik.
Air lebih padat dari es. Jadi, jika ada lapisan air cair di bawah cangkang es Pluto, itu mungkin akan mengalir mengikuti dampak Sputnik Planum, keluarlah dari massa kawah. Jika baskom dimulai dengan massa netral, maka lapisan nitrogen yang diendapkan kemudian akan cukup untuk membuat anomali massa positif.
"Skenario ini membutuhkan lautan cair," kata Johnson. “Kami ingin menjalankan model komputer dampak untuk melihat apakah ini sesuatu yang benar-benar akan terjadi. Apa yang kami temukan adalah bahwa produksi anomali massa positif sebenarnya cukup sensitif terhadap seberapa tebal lapisan lautan. Ini juga sensitif terhadap seberapa asinnya lautan, karena kandungan garam mempengaruhi kerapatan air. "
Model mensimulasikan dampak dari objek yang cukup besar untuk membuat baskom ukuran Sputnik Planum mengenai Pluto pada kecepatan yang diharapkan untuk bagian itu di tata surya. Simulasi diasumsikan berbagai ketebalan lapisan air di bawah kerak, dari tidak ada air sama sekali hingga lapisan 200 kilometer.
Skenario yang paling baik merekonstruksi kedalaman ukuran diamati Sputnik Planum, sementara juga menghasilkan kawah dengan massa kompensasi, adalah salah satu di mana Pluto memiliki lapisan laut setebal lebih dari 100 kilometer, dengan salinitas sekitar 30 persen.
"Apa yang dikatakan di sini adalah bahwa jika Sputnik Planum memang anomali massa positif — dan tampaknya memang demikian - lapisan lautan setidaknya 100 kilometer ini harus ada di sana," kata Johnson. "Sangat menakjubkan bagi saya bahwa Anda memiliki tubuh ini sejauh ini di tata surya yang masih memiliki air cair."
Johnson dia dan peneliti lain akan terus mempelajari data yang dikirim kembali oleh New Horizons untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang interior menarik dan kemungkinan lautan Pluto.
Bacaan lebih lanjut: Brown University, New Horions / APL
