Vy över Pluto med färgkodad topografi mätt av NASAs rymdfarkost New Horizons. Lila och blå är låga och gula och röda är höga, och den informellt namngivna Sputnik Planitia sticker ut i toppen som en bred, 1300 km- (800 mile-) bred, 2,5 km- (1,5 mile-) djup elliptisk bassäng, troligen platsen för en uråldrig påverkan på Pluto. Data från New Horizons antyder att djupt under denna kvävefyllda bassäng finns ett hav av täta, salt, ammoniakrikt vatten. Kredit:P.M. Schenk LPI/JHUAPL/SwRI/NASA
Pluto tros ha ett hav under ytan, vilket inte så mycket är ett tecken på vatten som det är en enorm ledtråd om att andra dvärgplaneter i rymden också kan innehålla liknande exotiska hav, leder naturligtvis till frågan om livet, sa en medutredare med NASA:s New Horizon-uppdrag till Pluto och Kuiperbältet.
William McKinnon, professor i jord- och planetvetenskaper i konst och vetenskap vid Washington University i St. Louis och medförfattare till två av fyra nya Pluto-studier publicerade 1 december i Natur , hävdar att under den hjärtformade regionen på Pluto, känd som Sputnik Planitia, ligger ett hav lastat med ammoniak.
Närvaron av den stickande, färglös vätska hjälper till att förklara inte bara Plutos orientering i rymden utan också den massiva persistensen, istäckta hav som andra forskare kallar "slaskigt" - men McKinnon föredrar att avbilda som sirapsliknande.
Med hjälp av datormodeller tillsammans med topografiska och sammansättningsdata hämtade från rymdfarkosten New Horizons flygförbi i juli 2015 av Pluto, McKinnon ledde en studie om Sputnik Planitias kärande kväveisyta som dök upp i juni förra året i Natur . Han är också författare till den nyligen släppta studien om Plutos orientering och gravitation orsakad av detta underjordiska hav, cirka 600 miles brett och mer än 50 miles tjockt.
"Faktiskt, New Horizons har upptäckt ammoniak som en förening på Plutos stora måne, Charon, och på en av Plutos små månar. Så det är nästan säkert inne i Pluto, " sa McKinnon. "Det jag tror finns där nere i havet är ganska skadligt, väldigt kallt, salt och mycket ammoniakrik — nästan en sirap.
"Det är ingen plats för bakterier, mycket mindre fisk eller bläckfisk, eller något liv som vi känner det, ", tillade han. "Men som med metanhaven på Titan – Saturnus huvudmåne – väcker det frågan om några verkligt nya livsformer skulle kunna existera i dessa exotiska, kalla vätskor."
När mänskligheten utforskar djupare in i Kuiperbältet och längre bort från jorden, Detta innebär för McKinnon den möjliga upptäckten av fler sådana underjordiska hav och mer potential för exotiskt liv.
"Tanken att kroppar av Plutos skala, av vilka det finns mer än en där ute i Kuiperbältet, de skulle alla kunna ha den här typen av hav. Men de skulle vara väldigt exotiska jämfört med vad vi tänker på som ett hav, " sa McKinnon.
"Livet kan tolerera många saker:det kan tolerera mycket salt, extremt kallt, extrem hetta, etc. Men jag tror inte att den tål den mängd ammoniak som Pluto behöver för att förhindra att dess hav fryser – ammoniak är ett utmärkt frostskyddsmedel. Inte för att ammoniak är dåligt. På jorden, mikroorganismer i jorden fixerar kväve till ammoniak, vilket är viktigt för att göra DNA och proteiner och så.
"Om du ska prata om livet i ett hav som är helt täckt av ett isskal, det verkar mest troligt att det bästa du kan hoppas på är någon extremt primitiv sorts organism. Det kan till och med vara precellulärt, som vi tror att det tidigaste livet på jorden var."
Den nyligen publicerade forskningen fördjupar sig i skapandet - troligen av ett 125 mil brett Kuiperbält-objekt som träffade Pluto för mer än 4 miljarder år sedan - av bassängen som inkluderar Sputnik Planitia.
Kollapsen av den enorma kratern lyfter Plutos underjordiska hav, och det täta vattnet – i kombination med tät ytkväveis som fyller i hålet – bildar ett enormt massöverskott som får Pluto att välta, omorienterar sig i förhållande till sin stora måne.
Men havshöjningen kommer inte att hålla om varmvattenis vid basen av det täckande isskalet kan flyta och anpassa sig på samma sätt som glaciärer på jorden. Tillsätt tillräckligt med ammoniak i vattnet, och det kan svalna till otroligt kalla temperaturer (ned till minus 145 Fahrenheit) och fortfarande vara flytande, även om det är ganska trögflytande, som kyld pannkakssirap. Vid dessa temperaturer, vattenis är stel, och det upplyfta ythavet blir permanent.
"Alla dessa idéer om ett hav inuti Pluto är trovärdiga, men de är slutsatser, inte direkta upptäckter, "McKinnon sa, ringer samtalet. "Om vi vill bekräfta att ett sådant hav existerar, vi kommer att behöva gravitationsmätningar eller underjordiska radarljud, allt detta skulle kunna åstadkommas genom ett framtida orbiter-uppdrag till Pluto. Det är upp till nästa generation att fortsätta där New Horizons slutade!"