Vědci při nové analýze snímků z této sondy narazili na útvary, které mohou být důkazem toho, že se pod povrchem Pluta nachází nebo ještě poměrně nedávno nacházel kapalný dusík. Ten se podle jejich interpretace mohl dostávat z nitra obrovského ledovce až na jeho povrch, kde krátce proudil přes zmrzlý terén.
Pokud se tato interpretace potvrdí, šlo by o první přesvědčivější náznak relativně nedávného proudění kapaliny na povrchu Pluta. A zároveň o další připomínku toho, že Pluto je mnohem aktivnější a geologicky zajímavější svět, než se ještě před několika desetiletími předpokládalo.
Tajemství se ukrývá v srdci
Nejvýraznější částí Pluta je oblast známá jako Sputnik Planitia. Nachází se v západní části ikonického útvaru ve tvaru srdce a tvoří ji obrovská rovina pokrytá převážně zmrzlým dusíkem.
Nejde přitom o malý ledovec. Sputnik Planitia je gigantická. Její rozloha přesahuje kombinovanou velikost amerických států Texas a Oklahoma. Přestože na snímcích může působit jako relativně hladká plocha, podrobnější pozorování ukázala, že její povrch je mnohem komplikovanější.
Sonda New Horizons během průletu kolem Pluta v roce 2015 zachytila v severní části Sputnik Planitia rozsáhlé konvekční buňky. Jde o oblasti, v nichž se materiál v ledovci pomalu pohybuje podobně jako kapalina zahřívaná zespodu. Tento proces pomáhá vysvětlit, proč povrch této oblasti působí relativně mladě a proč na něm prakticky chybí velké množství kráterů.
Mezi jednotlivými oblastmi se však nacházejí také úzké tmavé linie a větší tmavé skvrny. Právě tyto útvary nyní přitáhly pozornost vědců.
Na první pohled mohou vypadat jako běžné tmavé usazeniny nebo jiný materiál zachycený na povrchu ledovce. Nová studie ale naznačuje, že jejich původ může být úplně odlišný.
Mohly by totiž vznikat v místech, kde se kapalný dusík dostal zpod ledovce na jeho povrch.
Proč by na Plutu vůbec mohl být kapalný dusík?
Pluto je extrémně chladný svět. Jeho povrchové podmínky jsou tak odlišné od těch pozemských, že představa kapaliny proudící po povrchu může působit téměř absurdně. Dusík, který je na Zemi běžným plynem tvořícím většinu atmosféry, tam za určitých podmínek existuje jako pevný led.
Navíc Pluto nemá podmínky, které by umožňovaly jednoduché vysvětlení v podobě deště kapalného dusíku. Atmosféra ani teploty na povrchu podle současných poznatků takovému mechanismu neodpovídají. Pokud tedy tmavé útvary skutečně souvisejí s kapalným dusíkem, musel by tento dusík pocházet odjinud.

Zdroj: Shutterstock
Jednou z možností je právě nitro Sputnik Planitia.
Vědci si všimli, že tmavé linie na Plutu nápadně připomínají určité útvary, které známe z pozemských ledovců. Na Zemi mohou podobné tmavé pruhy vznikat v místech, kde se kapalná voda dostává do kontaktu se sněhem nebo ledem a následně se šíří po jejich povrchu.
Samozřejmě nejde o tvrzení, že se na Plutu odehrává přesně totéž co na Zemi. Fyzikální podmínky jsou zde diametrálně odlišné. Podobnost tvarů ale vědcům poskytla důležitou stopu.
Vědci porovnali Pluto s ledovci na Zemi
Aby tuto možnost prověřili, porovnali výzkumníci snímky Sputnik Planitia s pozorováními ledových oblastí na Zemi. Využili mimo jiné snímky pořízené družicí Landsat 9, která dlouhodobě sleduje zemský povrch.
Pozornost se zaměřila především na oblasti, kde kapalná voda proniká na povrch ledovců a vytváří charakteristické tmavé struktury. Když vědci tyto pozemské útvary porovnali s tím, co vidí na severu Sputnik Planitia, zjistili pozoruhodnou podobnost.
Tmavé linie na Plutu mohou podle nich odpovídat místům, kde se kapalný materiál dostal na povrch, zvlhčil okolní led a následně se po něm krátce pohyboval.
Na Zemi je takovým materiálem voda. Na Plutu by ale jeho roli mohl sehrávat dusík.
To je důležitý rozdíl a také důvod, proč je tento výzkum tak zajímavý. Vědci totiž nemluví o obyčejném pozemském procesu přeneseném na Pluto. Snaží se zjistit, zda se podobný mechanismus může odehrávat v prostředí, kde jsou hlavními materiály a pracovními látkami látky, které se na Zemi za běžných podmínek chovají úplně jinak.
Povrch Sputnik Planitia je překvapivě mladý
Další důležitou částí skládačky je stáří povrchu.
Modely naznačují, že povrch Sputnik Planitia může být starý méně než jeden milion let. Z hlediska lidského života jde samozřejmě o nepředstavitelně dlouhou dobu. V měřítku geologického vývoje Pluta je to ale poměrně krátký okamžik.
Povrch se navíc podle současných modelů neustále přeskupuje. Konvekce ve zmrzlém dusíku způsobuje, že materiál z hlubších částí ledovce může postupně vystupovat vzhůru, zatímco starší materiál se dostává níže. To znamená, že tmavé útvary, které dnes na povrchu vidíme, pravděpodobně nejsou pozůstatkem něčeho, co se odehrálo v dávné historii Pluta před miliardami let. Pokud souvisejí s kapalným dusíkem, musely vzniknout relativně nedávno, alespoň z geologického hlediska.
Proto je na místě možnost, že kapalný dusík pod Sputnik Planitia existuje i dnes, případně že tam existoval ještě poměrně nedávno.
Jak by se kapalina mohla dostat z hlubin na povrch?
Samotná existence kapalného dusíku je ale pouze první část problému. Vědci musí rovněž vysvětlit, jak by se vůbec mohl dostat z hloubky několik kilometrů silného ledovce až na povrch.
S možným řešením přišly počítačové simulace vedené Orkanem Umurhanem ze SETI Institute.
Modely ukazují, že za určitých podmínek může docházet k tání dusíkového ledu v hlubších částech Sputnik Planitia, tedy u jeho základny. Vzniklá kapalina by se následně mohla začít pohybovat směrem vzhůru.
Důvodem může být kombinace vztlaku a tlaku působícího z hlubších vrstev.
Představme si obrovský ledovec, který není jen pasivní hromadou zmrzlého materiálu. Několik kilometrů pod jeho povrchem mohou probíhat procesy, při nichž se část dusíkového ledu za vhodných podmínek roztaví. Kapalný dusík se pak může snažit najít cestu vzhůru.
V některých místech by mohl pronikat úzkými kanály připomínajícími trubice, kterými na Zemi nebo na jiných tělesech proudí sopečný materiál či kapaliny. A jakmile by kapalný dusík dosáhl povrchu, mohl by se po určitou dobu pohybovat po svahu.
Tehdy by mohl navlhčit okolní led a vytvořit tmavé struktury, které dnes vidíme na snímcích New Horizons.

Zdroj: Shutterstock
Na Plutu možná probíhá něco, co jsme dosud neviděli
Pokud je tato interpretace správná, nejde pouze o zajímavý detail na povrchu Pluta, ale o dosud nepozorovaný typ aktivity.
Pluto je totiž v tomto ohledu velmi specifické. Nemá klasickou atmosféru a povrchové podmínky se výrazně liší od těch, které známe z planet a měsíců blíže ke Slunci. Přesto zde spatřujeme známky toho, že materiál může být přesouván mezi různými vrstvami a že se jeho skupenství může měnit.
To je důležité také proto, že vědci dosud nemají k dispozici mnoho přímých pozorování toho, jak se dusíkový led v extrémně nízkých teplotách skutečně chová.
Podle Umurhana je právě fyzika pevného dusíku jednou z oblastí, které si zaslouží další laboratorní výzkum. Materiál totiž nemusí reagovat pouze na teplotu. Důležitou roli mohou hrát také mechanické namáhání a tlak.
A právě tyto procesy nebyly podle vědců dosud dostatečně prozkoumány v laboratorních podmínkách.
Nejde o první náznak kapaliny na Plutu
Je také důležité říct, že myšlenka kapaliny na Plutu není úplně nová. Už dřívější výzkumy naznačovaly, že v minulosti mohlo na Plutu docházet k epizodám kapalného proudění. Nová studie se ale zaměřuje na něco jiného.
Tentokrát nejde pouze o otázku, zda na Plutu existovala kapalina v dávné minulosti. Výzkumníci se snaží ukázat, že kapalný dusík mohl být přítomen pod povrchem Sputnik Planitia ještě relativně nedávno, případně že tam může existovat dodnes.
To by pak znamenalo, že Pluto není jen svět, jehož geologická aktivita patří do dávné minulosti. Některé procesy by mohly probíhat i v tuto chvíli.
Samozřejmě zatím není možné říct, že byl kapalný dusík na Plutu přímo pozorován. New Horizons nebyla vybavena přístrojem, který by jednoduše změřil proud kapalného dusíku pod ledem. Jde o interpretaci povrchových struktur podporovanou modelováním a srovnáním s pozemskými analogiemi.
Další pozorování proto budou zcela nezbytná.
Více než polovina Pluta stále čeká na podrobný průzkum
Jedním z nejvýznamnějších aspektů celého objevu je skutečnost, že Pluto stále zůstává z velké části neprozkoumané.
New Horizons sice při svém průletu poskytla lidstvu dosud nejpodrobnější pohled na Pluto, ale sonda kolem něj pouze proletěla. Neměla možnost celé těleso dlouhodobě sledovat z oběžné dráhy a detailně zmapovat každý kout jeho povrchu.
Více než polovina Pluta navíc stále nebyla zobrazena ve vysokém rozlišení.
To otevírá velmi zajímavou možnost. Pokud jsou tmavé struktury na Sputnik Planitia skutečně způsobeny pohybem kapalného dusíku z podpovrchových vrstev, nemusí jít o izolovaný jev.
Podobné útvary mohou existovat i jinde na Plutu. Jen jsme je zatím nemuseli vidět dostatečně podrobně.
Budoucí mise by proto mohly hledat takovéto znaky. Pokud by se podařilo objevit podobné struktury na více místech, význam současné interpretace by výrazně vzrostl.
Mohlo by to souviset i s Tritonem

Zdroj: Shutterstock
Výzkum navíc nemusí být důležitý pouze pro Pluto. Podobné fyzikální procesy by teoreticky mohly hrát roli i na dalších velmi chladných světech ve vnější části Sluneční soustavy. Jako jeden z možných příkladů vědci uvádějí Triton, největší měsíc Neptunu.
Triton je sám o sobě mimořádně zajímavé těleso. Už sonda Voyager 2 při průletu v roce 1989 pozorovala známky aktivity v podobě výtrysků materiálu z povrchu.
Pokud se skutečně ukáže, že dusíkový led může za specifických podmínek tát hluboko pod povrchem, vytvářet kapalinu a následně ji dopravovat směrem vzhůru, mohlo by to pomoci vysvětlit některé procesy i na dalších tělesech.
Neznamená to, že Triton a Pluto fungují stejným způsobem. Ukazuje to ale, že fyzika ledů ve vzdálených a extrémně chladných světech může být mnohem zajímavější, než jsme si donedávna mysleli.