Solsystemet har sin egen ismaskine
Kolde vulkaner sprøjter materiale op ad revner i overfladen på Pluto's ledsager Charon. Herved dækkes dele af Charons overflade i iskrystaller i en proces som mest mindre om en meget langsom ismaskine.
Det er nye observationer med Gemini North-teleksopets adaptive optik, der har afsløret disse is-aflejringer. Teleskopet står et sted, som også er kendt for sine vulkaner men noget varmere forhold, nemlig Hawaii. Her har observationerne også afsløret spor af ammoniak (NH3) og vandkrystaller i forskellige områder spredt ud over månen Charon.
Observationerne tyder på, at flydende vand blandet med ammoniak bliver skubbet op fra Charons indre og mod den kolde overflade.
Forskerne mener, denne proces kan afgivet en aflejring på en millimeter over hele Charon hvert 100.000 år. Resultaterne er blevet offentliggjort i det sidste nummer af tidsskriftet Astrophysical Journal.
Kryogene vulkaner
Opdagelsen kan få betydning for vores forståelse af andre objekter i Kuiperbæltet, som strækker sig fra Neptuns bane til 100 gange længere ud i rummet end Jordens afstand til Solen. Bæltet indeholder kosmisk skrot, der er blevet tilovers efter solsystemets dannelse.
Undersøgelserne af Charons frosne overflade er ledet af Jason Cook fra Arizonas Statsuniversitet. Han oplyser, at der findes en række processer, der kan forklare det frosne materiale på overfladen.
Men spektralanalyser viser, at det formodentlig er en slags kryogene vulkaner, som bringer flydende vand til overfladen, hvor det fryser.
Forskernes resultater viser, at iskrystallerne må være forholdsvis nye, da oprindelige iskrystaller fra universets skabelse vil miste deres krystalstruktur i løbet af omkring 10.000 år på grund af ultraviolet- og kosmisk stråling.
Enorme vandmængder
Cook påpeger at Charon's overflade næsten udelukkende består af vandis, hvorfor der må findes enorme vandmængder under overfladen. En stor del af vandet er frosset, og kun dybt nede i Charon kan der findes flydende vand.
Det er eksistensen af ammoniakken, der er forklaringen på, at vandet holdes flydende til, det når op på Charons overflade. Ammoniakken fungerer som antifrostmiddel og sænker vandets frysepunkt på samme måde, som det bruges i sprinklervæske om vinteren.
Sådanne kryogene vulkaner findes også på Saturns måne Enceladus og Jupiters måne Europa, hvor der begge steder er fundet vandis, som sprøjter op af revner i overfladen.
Under rumsonden Voyager-2's passage af Uranus' måne Ariel, fandt man også tegn på kryogene vulkaner. På disse måner er det tiltrækningen fra planeterne, der får de kryogene vulkaner til fungere.
På Charon menes det at være varme fra radioaktive isotoper som holder vandet flydende. Efterhånden som det køles ned, udvider det sig i revnerne og bevæger sig mod overfladen i løbet af blot nogle få timer.
Cook og hans kollegaers analyser er de hidtil mest overbevisende tegn på ammoniak på Kuiperbælteobjekter.
Deres næste opgave er at foretage lignende analyser af andre Kuiperbælteobjekter som Quaoar og Orcus, der er mindre end Charon.
Dokumentation
Gemini Observatory: Charon - An Ice Machine in the Ultimate Deep Freeze
