Lodowy wulkanizm Charona, największego księżyca Plutona, w tym rozległe pęknięcia w jego lodowej powierzchni, mogą być spowodowane aktywnością zamarzniętego wodnego oceanu pod nią.
Jak sugerują nowe modele, kiedy wewnętrzny ocean Charona zamarzł, mógł tym samym utworzyć głębokie, długie zagłębienia wzdłuż jego środkowej części. Może to sugerować, że zewnętrzna powłoka tego księżyca była cieńsza niż dotychczas przewidywano. Model implikuje również, że występowanie tzw. kriowulkanów, wybuchających lodem, wodą i innymi materiałami, jest mniej prawdopodobne na północnej półkuli tego księżyca.
NASA/JHUAPL/SwRIZestawienie zdjęć Plutona i Charona, wykonanych przez sondę New Horizons
Pierwszą wzmiankę o lodowych cechach geologicznych Charona opublikowano w 2015 roku, kiedy to sonda New Horizons NASA przeleciała blisko Charona i Plutona. Cechy te były szokiem dla naukowców, gdyż dotychczas wierzono, iż księżyc ten jest bezwładną lodową kulą. Od tamtego czasu, zespół kierowany przez naukowców z Southwest Research Institute (SwRI) analizuje dane z tej sondy, próbując odkryć przyczynę i dokładne mechanizmy rządzące tymi cechami geologicznymi.
Jak mówi Alyssa Rhoden, członkini zespołu z SwRI i ekspertka w temacie lodowych księżyców, „Połączenie interpretacji geologicznych i modeli ewolucji termo-orbitalnej sugeruje, że Charon miał podpowierzchniowy płynny ocean, który ostatecznie zamarzł.” Dodaje także, że zamarzaniu takiego oceanu towarzyszy zwiększenie jego objętości. To z kolei powoduje ogromne naprężenia w jego zewnętrznej lodowej skorupie, a także zwiększa ciśnienie w jeszcze płynnej wodzie poniżej. Podejrzewano, że właśnie to było przyczyną wielkich szczelin w powierzchni Charona i jego aktywności kriowulkanicznej.
Zdjęcie Charona, największego z księżyców Plutona, wykonane 13 lipca 2015 roku przez sondę „New Horizons” z odległości 466 tysięcy kilometrów.
Aby odkryć pochodzenie wspomnianych szczelin, Rhoden modelowała komputerowo ewolucję skorupy lodowej Charona. Gdy ocean pod nią zamarzał, rozpychał ją, tworząc szpary. Oceany uwzględnionych w symulacjach składały się z wody, amoniaku i ich kombinacji. Pomimo faktu, że amoniak może działać jako środek przeciw zamarzaniu, Rhoden stwierdziła, że te wariacje w składzie oceanu nie mają znaczącego wpływu na wyniki symulacji.
Jak wskazały symulacje, kiedy ocean rozszerzał się, nie tylko powodował pęknięcia przechodzące przez całą skorupę, ale także zwiększając ciśnienie pozostałej wody i resztek cieplejszego lodu, wyrzucał je wszystkie w gwałtownych erupcjach. Właśnie to spowodowało wątpliwości, co do słuszności dotychczasowych teorii dotyczących budowy Charona. Według nich, księżyc ten miał zbyt grubą warstwę lodową, aby rozszerzanie się wewnętrznych oceanów mogło spowodować takie pęknięcia. Co więcej, jak wskazał model zespołu z SwRI, nie wszystkie pęknięcia sięgają aż do warstwy oceanicznej, co dodatkowo wskazuje na niepoprawność dotychczasowych modeli tego księżyca.
Charon wraz z zaznaczonym obszarem kanionu.
Dalsze badania Charona będą prowadzone i potencjalnie mogą wskazać wiele innych niespodziewanych właściwości. Ewentualnego potwierdzenia lub obalenia tych teorii możemy się spodziewać dopiero po bliskich przelotach sond względem tego księżyca lub po niezapowiadanych, acz niewykluczonych, misjach próbników w te rejony.
