Gashydratschicht hält Pluto-Ozean warm

Der Zwergplanet Pluto erhielt 2015 erstmals Besuch von der Erde. Die New-Horizons-Sonde der NASA sendete spektakuläre Fotos, die unter anderem das „Herz“ des Pluto zeigen – eine Tombaugh Regio genannte Region, die u.a. aus der ungewöhnlich hellen Sputnik Planitia besteht. Dabei handelt es sich um ein bis zu neun Kilometer tiefes Becken, das ungefähr die Größe von Texas besitzt und mit Stickstoff-Eis bedeckt ist.

Aus seiner Existenz konnten die Forscher bereits einiges ableiten – unter anderem, dass unter Plutos Oberfläche wohl ein flüssiger Ozean existiert, wie ihn etwa auch die Monde Enceladus oder Europa besitzen. Allerdings fällt gerade beim weit in den Außenregionen des Sonnensystems kreisenden Pluto die Vorstellung schwer, dass dieser Ozean nicht längst eingefroren ist. Bei den Ozean-Monden etwa nimmt man an, dass die Gravitation der Riesenplaneten, um die sie kreisen, genügend Wärme produziert. Eine solche Quelle fehlt beim Pluto.

Japanische Forscher schildern in einem Paper jetzt eine andere Möglichkeit. Dem Team zufolge könnte eine Schicht aus Gashydraten (Einschlussverbindungen gasförmiger Stoffe in gefrorenem Wasser) den Ozean ausreichend von der Oberfläche isolieren, sodass er nicht einfriert. Diese Gashydrate, auch Clathrate genannt, sind sehr zähflüssig und besitzen eine niedrige Leitfähigkeit für Wärme, also gut isolierende Eigenschaften.

In einer Computersimulation haben die Forscher das Leben des Pluto seit seiner Geburt vor 4,6 Milliarden Jahren durchgerechnet. Die Berechnungen zeigen, dass der Zwergplanet nur dann seinen heutigen Zustand erreicht, wenn die Isolierschicht wirklich existiert. Ohne diese Schicht wäre der Ozean schon vor Hunderten Millionen Jahren eingefroren – mit ihr bleibt er für immer flüssig. Die Schicht könnte aus Methan entstanden sein, das aus Plutos felsigem Kern aufgestiegen ist. Das in den Clathraten feststeckende Methan würde auch erklären, warum es in der Atmosphäre so wenig Methan gibt, aber viel Stickstoff.

Dass Pluto tatsächlich ene solche Unterwasserwelt besitzt, wird damit deutlich wahrscheinlicher. Aber die Forscher sehen das auch als gute Nachricht für andere Welten, bei denen ausgesprochene Heiz-Mechanismen fehlen. „Das könnte bedeuten, dass es noch viel mehr Ozeane im Universum gibt als bisher gedacht“, sagt Shunichi Kamata von der Hokkaido University, „was die Existenz außerirdischen Lebens umso wahrscheinlicher machen würde.“

Von New Horizons 2015 aufgenommenes Foto des Pluto (Bild: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker)
Das „Herz“ des Pluto liegt an seinem Äquator; die linke Hälfte ist ein Sputnik Planitia genanntes Becken (Bild: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)
Die innere Struktur des Pluto. Die Clathrat-Schicht schützt den Ozean vor dem Einfrieren (Bild: Kamata S. et al., Pluto’s ocean is capped and insulated by gas hydrates. Nature Geosciences, May 20, 2019.)

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