Tim znanstvenika predvodi Instituta Southwest Research otkrio je dokaze o hidrotermalnoj ili metamorfnoj aktivnosti unutar ledenih patuljastih planeta Eris i Makemake, smještenih u Kuiperovom pojasu. Prisutnost metana na njihovim površinama nosi karakteristične znakove tople, pa čak i vruće geokemije u njihovim jezgrama, što predstavlja očitu razliku u odnosu na karakteristike metana zabilježene kod kometa.
“Promatramo fascinantne indikacije toplih perioda na inače hladnim mjestima,” izjavio je dr. Christopher Glein iz SwRI, stručnjak za planetarnu geokemiju i glavni autor studije.
“Na početku ovog projekta, bio sam uvjeren da bi veliki objekti Kuiperovog pojasa trebali imati drevne površine, obogaćene materijalima preuzetim iz prvotne sunčeve nebule, s obzirom na to da njihove hladne površine mogu sačuvati hlapljive spojeve poput metana. Međutim, Svemirski Teleskop James Webb (JWST) pružio nam je iznenađenje. Naišli smo na dokaze koji upućuju na termalne procese koji unutar Erisa i Makemakea proizvode metan.”
Kuiperov pojas predstavlja ogromnu, krofna-oblikovanu regiju ledenih tijela koja se nalaze izvan orbite Neptuna, na rubu našeg sunčevog sustava. Eris i Makemake po veličini su usporedivi s Plutonom i njegovim mjesecom Haronom. Pretpostavlja se da su ta tijela nastala u ranim fazama povijesti našeg sunčevog sustava, otprilike prije 4,5 milijardi godina. Unatoč udaljenosti od Sunčeve topline, smatralo se da su objkti iz Kuiperovog pojasa hladni, inertni objekti.
Nedavno objavljena istraživanja zahvaljujući JWST-u prvi su put dokumentirala prisutnost izotopskih molekula na površinama Erisa i Makemakea. Takvi izotopolozi, molekule koje sadrže atome s različitim brojem neutrona, pružaju vrijedne podatke za razumijevanje evolucijskih procesa planeta.
Tim JWST-a analizirao je sastav površina patuljastih planeta, posebno usmjeravajući pažnju na omjer deuterija (teški vodik, D) i vodika (H) u metanu. Smatra se da je deuterij nastao tijekom Velikog praska, dok je vodik najzastupljeniji element u svemiru. Omjer D/H na planetarnom tijelu pruža uvid u njegovo podrijetlo, geološku povijest i mehanizme nastanka spojeva koji sadrže vodik.
“Umjereni omjer D/H koji smo zabilježili pomoću JWST-a opovrgava prisutnost prametana na drevnim površinama. Prametan bi imao znatno viši omjer D/H,” objašnjava Glein.
“Umjesto toga, omjer D/H upućuje na geokemijsko podrijetlo metana, koji se stvara u dubokoj unutrašnjosti. Omjer D/H funkcionira kao prozor kroz koji možemo zaviriti u podzemlje. Naši podaci sugeriraju visoke temperature u kamenoj jezgri ovih planeta, dovoljne za ‘kuhanje’ metana. Moguće je da se stvara i molekularni dušik (N2), što smo i zabilježili na Erisu. Visoke temperature u jezgri također mogu ukazivati na postojanje potencijalnih izvora tekuće vode ispod njihovih ledenih površina.”
U posljednja dva desetljeća, znanstvenici su otkrili da ledeni svjetovi mogu biti znatno više evoluirali unutarnje nego što se prethodno vjerovalo. Dokazi o postojanju podzemnih oceana pronađeni su na nekoliko ledenih mjeseci, uključujući Saturnov mjesec Encelad i Jupiterov mjesec Europu. Tekuća voda smatra se jednim od ključnih elemenata za određivanje potencijalne naseljivosti planeta.
Mogućnost da Eris i Makemake sadrže vodene oceane nešto je što će znanstvenici nastaviti istraživati u nadolazećim godinama. Ako bi bilo koji od njih bio naseljiv, tada bi postao najudaljeniji svijet u solarnom sistemu sposoban za podržavanje života. Otkrivanje kemijskih pokazatelja procesa vođenih iz unutrašnjosti čini važan korak u tom smjeru.
“Ako su Eris i Makemake bili, ili možda još uvijek mogu biti, domaćini toplih, pa čak i vrućih geokemijskih procesa u svojim jezgrama, kriovulkanski procesi bi mogli metan prenijeti na površinu ovih planeta, možda čak i u geološki nedavno vrijeme,” objašnjava dr. Will Grundy, astronom iz Opservatorija Lowell, suautor Gleina i glavni autor pratećeg istraživanja.
“Otkrili smo omjer izotopa ugljika (13C/12C) koji ukazuje na relativno nedavnu obnovu površine.”
Ovo istraživanje predstavlja dio paradigmalne promjene u planetarnoj znanosti. Sve više se priznaje da hladni, ledeni svjetovi mogu biti topli u svojoj srži. Modeli razvijeni za ovu studiju također ukazuju na stvaranje geotermalnih plinova na Saturnovom mjesecu Titanu, koji također posjeduje obilje metana. Nadalje, inferencija neočekivane aktivnosti na Erisu i Makemakeu ističe značaj unutarnjih procesa u oblikovanju fenomena koje promatramo na velikim objektima Kuiperovog pojasa, što je u skladu s nalazima na Plutonu.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
