Nieuwe beelden van Pluto tonen verbijsterend actieve planeet

In de verste, bevroren uithoeken van ons zonnestelsel blijkt de dwergplaneet Pluto verrassend actief te zijn.

Nieuwe beelden die zijn verzonden door de ruimtesonde New Horizons van de NASA onthullen een wereld die zich in slowmotion ontwikkelt: gletsjers van stikstofijs kruipen over het oppervlak, nevels rijzen in de ijle atmosfeer op en slaan weer neer, en het regent donkere organische stoffen.

“Pluto heeft een zeer interessante geschiedenis en we zullen nog veel werk moeten verrichten voordat we deze uiterst complexe wereld kunnen begrijpen,” zei de hoofdonderzoeker van de New Horizons-missie, Alan Stern, afgelopen vrijdag op een briefing voor de pers.

Het is nog maar tien dagen geleden dat New Horizons langs Pluto en zijn vijf bekende manen vloog, op 14 juli. Sindsdien hebben wetenschappers ontdekt dat de ijzige dwergplaneet geen bewegingloze klomp steen is – alles lijkt er op een of andere manier in beweging te zijn.

Het is volgens hen verrassend om te zien dat er zoveel activiteit is op zo’n kleine wereld, in een deel van het zonnestelsel waar de ‘ongebruikte’ bouwstenen voor de vorming van planeten in een eeuwig schemerdonker rondcirkelen.

“We hebben zelfs direct bewijs voor recente geologische activiteit,” zegt teamlid Bill McKinnon van de Washington University in St. Louis. Zo’n ontdekking “is gewoon een droom die werkelijkheid wordt.”

Pluto en zijn grote maan Charon, hier in een opname in natuurlijke kleuren, vormen een binair planetenstelsel. \“We hebben nog nooit een dubbelsysteem bezocht en het blijkt werkelijk een wetenschappelijk pretpark te zijn,\”zegt Alan Stern.

Kleine, woeste wereld

Op sommige van de opnamen, die op 24 juli werden vrijgegeven, is ingezoomd op een gebied van Pluto dat informeel de Tombaugh-regio wordt genoemd. Het gebied staat beter bekend als ‘het Hart,’, waar het landschap opmerkelijk gevarieerd is. Terwijl het Hart zelf betrekkelijk vlak is, is het terrein aan de randen ervan zeer grillig.

Steile, verijsde bergen en geërodeerde, pokdalige landschappen omgeven de westelijke helft van het Hart. In het noorden, aan de rand van een enorme ijsvlakte die Sputnik Planum wordt genoemd, schuren gletsjers van traag stromend stikstofijs langs knobbels aan het oppervlak.

In het zuiden steken twee bergketens – vernoemd naar de bedwingers van de Mount Everest, Edmund Hillary en Tenzing Norgay – door het verijsde oppervlak en zijn ijsstromen van andere elementen dan water te zien, die de bergketens omringen en in een enorme inslagkrater samenvloeien.

Nabij de zuidwestelijke rand van het ‘Hart’ op Pluto ligt een chaotisch bergland tussen heldere ijsvlakten en oude, donkere en met kraters bezaaide landschappen. De grote, met ijs gevulde krater links van het midden is ongeveer zo groot als een flinke stad.

“Stikstofijs, koolmonoxideijs, methaanijs – deze ijsvormen zijn geologisch gesproken zacht en kneedbaar, zelfs onder de omstandigheden op Pluto, en dus stromen ze op dezelfde manier als gletsjers dat op aarde doen,” zegt McKinnon. “Dit is echt een jong fenomeen.”

De ijsstromen, en daarnaast de polygonale kenmerken die vorige week werden ontdekt, wijzen erop dat de schuivende landschappen van Pluto zouden kunnen worden aangedreven door hitte die uit het binnenste van de planeet vrijkomt. De polygonen zijn gladde, verhoogde breuken die zouden kunnen zijn ontstaan door de convectie binnen de ijskorst van Pluto.

Met andere woorden, we zien het ijs van Pluto in slowmotion opborrelen.

Maar er is meer. Op nieuwe, verbeterde kleurenfoto’s lijkt Pluto een wereld te zijn die zich in het kruisvuur van een intergalactisch paintballgevecht bevindt. Over het hele oppervlak van de dwergplaneet zijn kleurige spetters te zien: sommige zijn donker, andere helder of blauw en weer andere wit-roze.

“Sommige gedeelten lijken alsof ze gebakken zijn, zoals bij de evenaar, terwijl andere delen te maken hebben met het neerslaan van al die ijsvormen, zoals je op de noordpool kunt zien,” zegt Cathy Olkin, plaatsvervangend projectwetenschapper van de New Horizons-missie.

Een deel van Pluto’s ‘Hart’ is de immense ijsvlakte Sputnik Planum, waar stroperig ijs vloeit en wervelpatronen vormt wanneer het op obstakels stuit en in depressies afzinkt.

Een deel van Pluto’s nu al befaamde Hart wordt gevormd door een grote, zalmkleurige vlek. Maar wetenschappers hebben aangetoond dat het Hart duidelijk is gebroken: het heeft twee aparte helften en één daarvan bloedt, met ijsstromen die over de evenaar naar het zuiden kruipen.

“Helder materiaal, waarschijnlijk stikstofsneeuw, wordt vanuit de ontstaansregio in de westelijke helft afgevoerd. Misschien door winden,” zegt Stern, “of misschien door sublimatie.”

En dan is er nog de poolkap van Pluto, met zijn oranje-achtige bronskleur, die zich aan de noordpool over zeer complexe landschappen uitspreidt. Meer gegevens van de New Horizons zullen de wetenschappers helpen om uit te zoeken welke bestanddelen verantwoordelijk zijn voor de diversiteit aan kleuren.

Deze met kleur verbeterde foto onthult Pluto’s verrassend pokdalige oppervlak, afgewisseld door veel donkerder en zeer heldere gebieden.

Heiige luchten

Maar wat te denken van de hemel boven Pluto? Die atmosfeer werd al in 1988 bestudeerd, maar pas nu wordt ze direct waargenomen: een opgezwollen, ijl en heiig omhulsel met een dikte van zo’n 1600 kilometer boven het oppervlak van de dwergplaneet.

In talloze theorieën is beschreven hoe dat omhulsel zich zou moeten gedragen wanneer Pluto in zijn elliptische baan om de zon draait; zo snelt hij nu van de zon vandaan en bereidt zich dus voor op de Plutoniaanse winter.

Maar de atmosfeer leek zich niet aan de voorspelling te houden dat ze zou inkrimpen en neerslaan terwijl Pluto op weg was naar de winter.

In plaats daarvan is de atmosfeer in de loop van bijna twee decennia van observaties omvangrijker geworden. Maar uit de nieuwe gegevens van het REX-instrument op de New Horizons blijkt nu dat Pluto’s atmosfeer in de afgelopen twee jaar inderdaad de helft van haar atmosferische massa heeft verloren.

Twee van Pluto’s maantjes, Nix en Hydra, komen in beeld. Nix (links) heeft een felrode vlek, die mogelijk als gevolg van een inslag of een ander proces de originele kleur van de maan aangeeft.

“Het is maar een momentopname, maar het is veelbetekenend. We zullen het moeten onderzoeken,” aldus teamlid Michael Summers van de George Mason University.

Het is nog te vroeg om te weten wat deze momentopname van REX betekent, maar het lijkt erop te wijzen dat er iets dramatisch is veranderd. Of het tekenend is voor een trend of gewoon een tijdelijke afname is, is onduidelijk.

Wat wél duidelijk is, is dat de hemel boven Pluto gevuld is met heiige lagen nevel – bestaande uit deeltjes die tot wel 160 kilometer boven het oppervlak van Pluto zweven en er dan weer op neerslaan, waar ze bijdragen aan de rossige tint van de dwergplaneet.

Vier opnames in hoge resolutie door de New Horizons zijn met kleur verbeterd om een scherper beeld van Pluto en zijn zeer grillige oppervlak te verkrijgen.

De nevel is te ijl om te zien als je op de oppervlakte zou staan, maar net als in het geval van de Saturnus-maan Titan is deze heiige sluier zichtbaar als Pluto van achteren wordt beschenen door de zon. Dat uitzicht had New Horizons toen de sonde van de dwergplaneet wegsnelde – hij bevindt zich inmiddels op zo’n 11,2 miljoen kilometer van Pluto.

“De heiige nevelsluier is aanzienlijk,” zegt Summers. “Hij vormt zich hoog in de atmosfeer, waar de temperaturen relatief hoog zijn, en dat is een raadsel. Het is een van de dingen die we de komende dagen zullen moeten analyseren.