Het gigantische hart van Pluto onderscheidt het van alle bekende planeten. Bekend als Tombaugh Regio, domineert het enorme impactbassin gevuld met ijs het landschap van de kleine, verre wereld. Maar het hart van Pluto is misschien op jacht, zeggen wetenschappers nu, terwijl het langzaam afdwaalde van waar het voor het eerst gevormd werd naar de plek afgebeeld door NASA's New Horizons ruimtevaartuig tijdens de flyby afgelopen juli.
Het centrum van Tombaugh Regio ligt dicht bij een denkbeeldige lijn, de getijdenas genoemd, die rond Pluto loopt. Hier is de aantrekkingskracht van de getijden van de grootste maan van de dwergplaneet, Charon, de sterkste. Ergens in het verleden sloeg een enorm object tegen Pluto aan, waarbij het gigantische bekken werd uitgehakt - dat waarschijnlijk de evenwichtige baan van de kleine wereld uit zijn evenwicht bracht. Op zoek naar stabiliteit begon het hart van Pluto over het oppervlak te glijden - en de rest van de planeet is mogelijk gevolgd, zeiden onderzoekers vorige week op de Lunar and Planetary Sciences Conference in The Woodlands, Texas.
James Keane, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Arizona, heeft een van de twee concurrerende modellen gemaakt die het hart van Pluto in beweging hebben gebracht. Hij vergelijkt Pluto met een voetbal. Wanneer het met een draai wordt gegooid, snijdt de varkenshuid soepel door de lucht, zoals Pluto oorspronkelijk door het zonnestelsel sneed. Maar na de impact bracht de vloed van materiaal in het bassin de dwergplaneet in evenwicht, net zoals een scheefstaande massa de soepele vlucht van het voetbal zou verbreken.
Toen New Horizons vorig jaar beelden van Pluto begon terug te sturen, zag Keane een lichtpuntje nabij de getijdenas. Toen het ruimteschip dichterbij kwam, onthulde het al snel de hartvorm. Wetenschappers konden ook het stikstofijs en ander materiaal zien dat de krater na impact vulde. Het is dat ijzige materiaal dat verantwoordelijk is voor de beweging van het hart, zegt Keane. Slechts een paar mijl stikstofijs zou voldoende zijn om de hele dwergplaneet te heroriënteren, waardoor de locatie niet alleen van het hart maar ook van de polen van de dwergplaneet verandert.
Stikstofijs is misschien niet het enige dat verantwoordelijk is voor het driftig maken van het hart. Planetair wetenschapper Francis Nimmo van de Universiteit van Californië, Santa Cruz, ging dieper in op wat er onder de oppervlakte zou kunnen gebeuren. Naast de beweging van ijs, suggereert hij dat een deel van de extra massa die verantwoordelijk is voor het veranderende hart onder het oppervlak van de dwergplaneet kan worden gevonden. Volgens zijn modellen zou de enorme impact Pluto's ijzige korst voldoende kunnen hebben verwarmd om het te smelten. Water uit een vloeibare oceaanmantel zou in de nieuw gevormde holte zijn opgedronken. Omdat vloeibaar water dichter is dan ijs, zou het uitgehouwen gebied massiever zijn dan de omringende korst, waardoor een zware bobbel ontstaat die het hart naar de getijdenas trok.
"Je steekt een extra kleine klont op Pluto, die klomp zal een aantrekkingskracht van Charon voelen", zegt Nimmo. Die extra massa wordt dan iets naar de maan getrokken.
Keane zegt dat het hart waarschijnlijk een rotonde naar zijn huidige huis heeft genomen. Terwijl Pluto om de 248 jaar op zijn wankele pad rond de zon reist, veranderen de temperaturen van koud naar relatief warm en weer terug. Deze schommelingen zorgen ervoor dat Pluto's atmosfeer verandert, evenals de beweging van het ijs op het oppervlak, zodat het hart in de richting van de huidige locatie zou zijn gegaan langs een wiebelig pad.
Of Pluto vandaag al dan niet een oceaan heeft, is een vraag waar wetenschappers over blijven puzzelen. Nimmo's model suggereert dat de mantel, de middelste laag van Pluto, vandaag nog steeds vloeibaar moet zijn om het hart van Charon weg te houden. De toevoeging van stikstof aan de oceaan zou als een antivries werken en zou de laag vandaag vloeibaar kunnen houden. Het model van Keane daarentegen vereist geen vloeibare laag, hoewel het zou werken als er een bestond. Dat komt omdat zijn simulaties stikstofijs en andere gemakkelijk verdampende materialen vereisen om over de planeet te bewegen om zich in het hart te nestelen.
Beide modellen zijn theoretisch, maar onderzoekers hebben waarschijnlijk nog niet voldoende gegevens om een van beide te bevestigen. Terwijl de relatief recente beweging van ijs werd waargenomen door New Horizons, zouden dichtheidsmetingen een nieuwe missie naar de dwergplaneet vereisen.
Jeff Andrews-Hanna van het Southwest Research Institute in Colorado zegt dat de verklaringen intrigerend zijn, hoewel beide voorlopig genoeg zijn dat hij aarzelt om een van beide te verkiezen. "Ze hebben een interessante observatie dat het enorme impactbassin op de evenaar en tegenover Charon duidt op een soort van feitelijke controle, " zegt hij. "Het is suggestief en ze hebben een aantal interessante ideeën om het uit te leggen."
Ander onderzoek heeft aangetoond dat het hart jong is, slechts tientallen miljoenen jaren oud, dus de beweging van het ijs kan vandaag doorgaan. Dat betekent dat Pluto's hart nog steeds langzaam reist; een missie die over enkele decennia in Pluto aankomt, zou het hart in een iets andere positie kunnen zien.
Terwijl materiaal over het aardoppervlak en de grote maan Titan van Saturnus beweegt, is het feit dat de rest van de korst het ijs volgt uniek. "IJskappen heroriënteren planeten meestal niet, " zegt Keane.
