Таємниці плутонного льоду

Під кіркою метаново-азотного льоду, що покриває Плутон, може опинитися рідка вода.


Плутона, відкритого 1930 року, довго вважали дев'ятою планетою Сонячної системи. Після відкриття перших великих об'єктів поясу Койпера в 1992 році і більш масивної (але меншої за розміром) малої планети Еріди астрономічне співтовариство переглянуло визначення Плутона, і в 2006 році його «знизили» в статусі до карликової планети. Але, нехай і зі зміною статусу, Плутон все одно вважається одним з найбільших транснептунових об'єктів.


На початку 2006 року NASA відправило в космос станцію Нові Горизонти, яка повинна була вивчити Плутон, його супутник Харон та інші космічні тіла пояса Койпера. Відомості, зібрані місією з 15 липня 2015 року, коли вона пройшла поруч з Плутоном, виявилися справжнім подарунком для астрофізиків, і результати досліджень, заснованих на інформації, отриманій з Нових Горизонтів, вже почали публікуватися в наукових журналах. Сьогодні мова піде про дві такі статті (1 і 2), опубліковані в журналі Nature.

На поверхні Плутона знаходиться велика западина краплеобразної форми, так звана Рівнина Супутника, розміром 1300 на 900 км і глибиною близько 3,5 км щодо оточуючих її височин. Швидше за все, вона утворилася внаслідок потужного удару комети або астероїда. Поверхня рівнини дуже гладка і практично не має кратерів. Фактично, це суміш льодів з летючих газів: азоту, метану та оксиду вуглецю. У крижаній кірці постійно йде конвекція - «перемішування» - за рахунок різниці температур і сили тяжкості.

Рівнина Супутника знаходиться підозріло близько до осі припливів, які створює Харон. Зазвичай орієнтація таких геологічних об'єктів в напрямку головних осей обертання вказує на переміщення полюсів, і попередні роботи дослідників Плутона вказують на те, що тут таке траплялося. Точніше, через удар кора астероїда піднялася, і область рівнини стала щільнішою, що призвело до так званої позитивної гравітаційної аномалії: локальне збільшення сили тяжкості по відношенню до усередненого значення для даного об'єкта.

Однак, щоб пояснити таку сильну позитивну гравітаційну аномалію з урахуванням нових відомостей з Нових Горизонтів, одного тільки «ударного ущільнення» недостатньо. Потрібно щось більш масивне, наприклад, вода. Присутність води на поверхні Плутона, загалом, не дивно, оскільки об'єкти з поясу Койпера здебільшого складаються із замороженого хімічного «коктейлю», в який входять оксид вуглецю, метан, азот і вода. Цікаво, що за час, що минув з моменту формування Рівнини Супутника, вода не замерзла, незважаючи на процеси конвекції в шарах льоду. Швидше за все, це сталося завдяки тому, що азотний лід погано проводить тепло.

Варто зазначити, що один з альтернативних сценаріїв передбачав утворення льоду II під шарами азоту і метану. Так називають один з фазових різновидів льоду, який формується зі звичайного льоду при температурі від -83 ° C до -63 ° C (190-210 K) і тиску 300 МПа. Лід II має тригональну кристалічну решітку, на відміну від гексагональної решітки звичайного льоду, і, отже, його щільність істотно вища.

Присутність льоду II могла б пояснити утворення великої області позитивно гравітаційної аномалії, але в такому випадку тут повинні були на додачу трапитися і певні компресійні тектонічні наслідки, яких, однак, немає на знімках западини. На даний момент дослідники розробляють альтернативні механізми того, як в області Рівнини Супутника могла виникнути позитивна гравітація - більш детальне вивчення тектоніки Плутона допоможе визначити, яка ж з теорій правильна.


Якщо під льодом Плутона дійсно знаходиться рідкий океан, то через «перезамерзання» він повинен перебувати під підвищеним тиском, що, в свою чергу, повинно призвести до кріо-вулканічної активності і розломів літосфери, схожим з тими, що спостерігаються на поверхні планети. І, швидше за все, багато інших об'єктів поясу Койпера, схожі з Плутоном за характеристиками, теж можуть «ховати» рідкі океани під своєю поверхнею.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND