Als die Raumsonde New Horizons der NASA im Juli letzten Jahres Pluto erreichte, konnten Wissenschaftler erstmals einen detaillierten Blick auf eines der mysteriösesten Objekte im Sonnensystem werfen. Neben Wundern wie hohen Bergen, Eisvulkanen und einem riesigen herzförmigen Becken zeigten die von der Sonde zurückgestrahlten Bilder eine Oberfläche, die von einem Netz aus Rissen und einer bemerkenswert sphärischen Form beschädigt war.
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Für einige Wissenschaftler sind diese beiden letzten Entdeckungen Hinweise darauf, dass etwas noch Wilderes in der winzigen Welt verborgen sein könnte, da sie die ersten direkten Hinweise darauf sind, dass Pluto einen unterirdischen Ozean unter seiner dicken, eisigen Kruste beherbergen könnte. Wenn dies bestätigt würde, hätte ein Ozean auf Pluto tiefgreifende Auswirkungen, da dies die Wahrscheinlichkeit erhöhen würde, dass andere eisige Körper flüssiges Wasser - und möglicherweise auch Leben - aufnehmen könnten.
"Die Tatsache, dass selbst kalte, ferne Pluto einen unterirdischen Ozean haben könnten, bedeutet, dass es potenzielle Lebensräume auch an scheinbar vielversprechenden Orten gibt", sagt Francis Nimmo, ein Wissenschaftler von New Horizons an der University of California in Santa Cruz.
Abgesehen von der Erde haben keine Körper im Sonnensystem große Mengen an flüssigem Wasser auf ihrer Oberfläche. Das ist ein Mist für Astrobiologen, da die meisten Wissenschaftler glauben, dass Wasser eine notwendige Zutat für das Entstehen des Lebens ist.
Dennoch sammeln Raumsonden seit Jahrzehnten Beweise dafür, dass eisige Monde um Jupiter und Saturn weite Ozeane unter ihren Krusten halten. Saturnmond Enceladus spuckt Geysire, die mit Wasser und Kohlenstoff quälend reich sind, während Jupiters Europa von Brüchen und Graten übersät ist, die auf einen unterirdischen Ozean hindeuten, der durch das Eis schmilzt. Diese Welten gelten derzeit als die besten Orte, um anderswo im Sonnensystem nach Leben zu suchen.
Pluto ist ähnlich eisig, aber der Unterschied ist, dass diese Monde offensichtlichere Wärmequellen haben, um das innere Wasser flüssig zu halten: das Gravitationskneten, das sie erhalten, wenn sie um ihre massiven Mutterplaneten schwingen. Pluto hat keinen massereichen Begleiter und bewegt sich zwischen 3 und 5 Milliarden Meilen von der Sonne entfernt. Daher dachten Astronomen, dass es für einen modernen Ozean zu kalt sein muss.
Einige theoretische Modelle deuteten darauf hin, dass der radioaktive Zerfall in Plutos felsigem Inneren zu einem bestimmten Zeitpunkt in seiner Geschichte die Dinge so stark erwärmen könnte, dass ein unterirdischer Ozean entsteht, vielleicht sogar so stark, dass das Wasser heute noch vorhanden ist, aber es gab keine wirklichen Beweise, sagt Nimmo - bis jetzt.
Bei einem kürzlich in San Francisco abgehaltenen Treffen der American Geophysical Union (AGU) hat Nimmo zwei wichtige Hinweise aus New Horizons skizziert. Keiner von beiden allein ist ein Slam Dunk, sagt er, aber zusammen sind sie suggestiv.
Erstens enthüllte New Horizons das Vorhandensein von Extensions-Tektonik, Fehlern und Rissen im Gesicht von Pluto, die darauf hindeuten könnten, dass die Oberfläche in der jüngeren Vergangenheit eine Ausdehnung erfahren hat.
"Ein einfacher Weg, dies zu tun, besteht darin, einen Ozean zu haben, der sich wieder zu gefrieren beginnt", sagt Nimmo, weil sich das Volumen des Wassers erweitert, wenn es von einer Flüssigkeit in einen Feststoff übergeht. "Wenn das flüssige Wasser wieder zu Eis gefriert, muss sich die äußere Oberfläche von Pluto nach außen bewegen und man bekommt Expansion."
Der zweite Beweis hat mit Plutos Form zu tun, insbesondere mit dem bemerkenswerten Fehlen einer Ausbuchtung um den Äquator, wie sie auf der Erde, auf dem Mond und anderen runden Himmelskörpern zu finden ist.
Wenn sich kugelförmige Körper drehen, drücken die Rotationskräfte das Material zum Äquator und drücken es etwas ab. Die äquatoriale Ausbuchtung des Mondes ist sogar größer, als es angesichts seiner aktuellen Rotationsrate sein sollte, und Wissenschaftler glauben, dass dies daran liegt, dass er sich früher in seiner Geschichte schneller drehte, als Mondgestein duktiler war. Im Gegensatz dazu dreht sich Pluto zwar schneller als unser Mond, hat aber überhaupt keine Ausbuchtung.
"Der Mond zeichnet einen uralten Spin-Zustand auf", sagt Nimmo. "Pluto zeigt keine Beweise dafür. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine fossile Ausbuchtung zu zerstören, und eine davon besteht darin, einen Ozean zu haben." Das liegt daran, dass Wasser mehr Bewegungsfreiheit hat als Eis. Eine globale Flüssigkeitsschicht, die im Inneren schwappt, würde helfen, den Drehkräften entgegenzuwirken und eine solche Ausbuchtung zu verringern.
Laut Amy Barr Mlinar, eine Expertin für die Bildung und Entwicklung fester Planetenkörper am Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, ist das New Horizons-Team derzeit ein gutes Argument für einen Ozean auf Pluto.
„Es basiert auf einer grundlegenden planetarwissenschaftlichen Analyse. Es bedarf keiner ausgefallenen Modellierung, bei der es 45 verschiedene Eingabeparameter gibt, die durcheinander gebracht werden können ", sagt Barr Mlinar.
Aber noch sind nicht alle überzeugt, auch die anderen Mitglieder des New Horizons-Teams. Plutos Oberflächenrisse könnten durch andere interne Veränderungen der Temperatur oder Struktur des Eises erklärt werden, sagt Bill McKinnon, ein Planetenforscher an der Washington University in St. Louis.
"Ebenso ist der Zusammenbruch einer fossilen Ausbuchtung mit einem Ozean auf Pluto vereinbar", sagt McKinnon. "Aber ein Ozean ist nicht erforderlich." Es bedeutet auch nicht, dass der Ozean, selbst wenn er existiert hätte, heute existieren muss. Der Zusammenbruch der fossilen Ausbuchtung hätte vor Milliarden von Jahren stattfinden können. "
New Horizons führte einen einzigen Vorbeiflug an Pluto durch. Für einen konkreteren Beweis von Plutos Ozean müssten wir "mit einer Orbiter-Mission zurückkehren, vielleicht später in diesem Jahrhundert", sagt McKinnon.
Wenn zukünftige Tests das Vorhandensein eines Ozeans auf Pluto bestätigen, glaubt McKinnon, dass es noch mehr verborgene Meere geben könnte, die darauf warten, am Rande des Sonnensystems entdeckt zu werden. Pluto ist Teil des Kuiper-Gürtels, eines Rings ähnlicher Körper, der durch radioaktiven Zerfall auch innere Wärme erzeugen könnte.
"Andere große Objekte im Kuipergürtel sind ähnlich oder sogar noch steinreicher, sodass diese Welten auch Ozeane haben könnten", sagt er.
Solche fernen Ozeane würden sich sehr von dem unterscheiden, was wir auf der Erde gewohnt sind, bemerkt Nadine Barlow, Astronomin an der Northern Arizona University. Ein plutonischer Ozean würde nicht nur unter dutzenden Füßen Eis eingeschlossen sein, sondern mit ziemlicher Sicherheit eine andere Zusammensetzung haben als die Meere der Erde.
"Wir müssen uns daran erinnern, dass das Eis in Pluto nicht nur Wassereis, sondern auch Kohlendioxid und Methaneis enthält", sagt Barlow. Verglichen mit unseren Meeren wäre der potenzielle Ozean von Pluto wahrscheinlich auch besonders salzig, reich an gelösten Salzen und Ammoniak, was dazu beitragen würde, seinen Gefrierpunkt zu senken und ihn in einem flüssigen Zustand zu halten.
Diese zusätzlichen Zutaten würden Plutos Meerwasser für Astronauten unattraktiv machen, aber es ist immer noch möglich, dass einige Formen extremen Lebens ein solches Ozeanheim nennen könnten. Und während New Horizons bereits von Pluto auf sein nächstes Ziel im Kuipergürtel zugerast ist, könnte die geplante Mission der NASA zum Jupiter-Mond Europa ein entscheidender Testplatz für die Untersuchung unterirdischer Ozeane auf eisigen Körpern und die Bestimmung ihrer Machbarkeit für die Aufnahme von Leben sein.
Das bedeutet, dass die Europa-Mission und zukünftige Wanderungen zur Erkundung von Pluto Vorkehrungen treffen müssen, um potenziell lebenserhaltende Umgebungen nicht mit terrestrischen Organismen zu kontaminieren, sagt Barlow.
Barr Mlinar stimmt zu: "Wir müssen uns vielleicht clevere Wege überlegen, um die Chemie des Pluto-Ozeans von der Oberfläche aus zu erforschen", sagt sie. "Wir müssen mehr über die Geologie dieser Körper erfahren und wie Material aus dem Ozean an der Oberfläche ausgedrückt werden kann."
