IJsduinen op Pluto: "Het is meer dan gewoon een klomp bevroren ijs"
Pluto is meer dan een klomp ijs ergens in de uiterste regionen van het zonnestelsel, maar een dynamische wereld die zich nog altijd aan het vormen is. Dat zeggen wetenschappers na analyse van beelden waaruit blijkt dat er op de dwergplaneet ijsduinen zijn. Veel wetenschappers gingen ervan uit dat de atmosfeer op Pluto niet van die aard was dat er duinen kunnen ontstaan.
De beelden zijn gemaakt door New Horizons, de sonde die de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA in 2006 lanceerde richting Pluto. Over de dwergplaneet was tot dan vrijwel niks bekend. In de zomer van 2015 arriveerde New Horizons bij zijn bestemming. De data die de sonde verzamelde, leverde al heel wat interessante inzichten en onderzoeksmateriaal op. En blijft dat ook nu nog doen.
Wetenschappers hebben nu beelden bestudeerd van de Sputnik Planitia of Sputnik Planum, een relatief vlak gebied, bedekt met stikstofrijk ijs. Sputnik Planitia ligt in het westen van het kenmerkende "hart" op Pluto. De onderzoekers bekeken in detail de grens met Al Idrisi Montes, een keten met ijsbergtoppen van 5 kilometer hoog. En ze stelden vast dat zich in dat gebied daar ijsduinen vormen.
Een ontdekking die tot de verbeelding spreekt, omdat de wetenschap er tot nu van uit ging dat de omstandigheden op Pluto niet van die aard waren dat er duinen zouden kunnen ontstaan. De atmosfeer is er ijl en bestaat vooral uit stikstof, methaan en koolstofmonoxide, wat deed vermoeden dat de wind die er ontstaat heel zwak is. En net dat is een belangrijke factor voor duinvorming.
Wat heb je nodig voor duinvorming?
Voor de vorming van duinen moet de atmosfeer dus "dicht" genoeg zijn om transport van deeltjes door de wind mogelijk te maken. Er moet ook een aanvoer van die "droge" deeltjes zijn, en een mechanisme dat die deeltjes van de grond optilt. Op het eerste gezicht lijkt geen van die voorwaarden vervuld te zijn op Pluto.
Maar de data die de onderzoekers bestudeerden en de berekeningen die ze op basis daarvan konden maken, vertellen iets anders. "We konden geen individuele korrels onderscheiden, maar wel iets wat we kunnen definiëren als ijsduinen", zegt fysisch geograaf Matt Telfer van de University of Plymouth, die het onderzoek leidde, aan de BBC.
"We konden fysische parameters beschrijven en een model maken van de omstandigheden waarin ze gevormd zijn."
Windsnelheid van 35 kilometer per uur
De ijsduinen liggen 0,4 tot 1 km verspreid, vermoedelijk bestaan ze grotendeels uit minuscule deeltjes methaanrijk ijs, mogelijk ook deeltjes stikstofrijk ijs. Volgens berekeningen zouden ze 200 tot 300 micrometer groot zijn, ongeveer zo groot als een zandkorrel.
De wind in het onderzochte gebied ontstaat wanneer lucht uit de nabije ijsbergketen naar beneden stroomt. De windsnelheid zou er volgens de berekeningen van Telfer en zijn team 10 meter per seconde zijn, ongeveer 35 kilometer per uur. Een matige wind, maar genoeg om deeltjes in beweging te houden.
Hoe wordt het bevroren methaan en stikstof dan van het oppervlak van Pluto getild? De onderzoekers denken dat er sprake is van een minieme opwarming door de zon, waardoor de temperatuur uitkomt boven -230 graden, boven het vriespunt van stikstof. Het stikstof sublimeert (verandert van vaste stof meteen in gas), waardoor de methaankristallen in de ondergrond door de wind kunnen worden "meegenomen".
"Niet zomaar een klomp ijs"
Het onderzoek biedt heel wat nieuwe inzichten in Pluto en verandert ook de manier waarop we ernaar kijken, zegt Telfer. "Het is heel opwindend om naar deze wereld te kunnen kijken en zien dat het niet gewoon maar een bevroren klomp ijs in de uiterste regionen van het zonnestelsel is, maar een dynamische wereld die nog altijd verandert, die zich nog altijd aan het vormen is."