Ученые нашли новые доказательства существования на Плутоне жидкого океана

Геологи пришли к выводу, что на Плутоне подо льдом равнины Спутник может скрываться океан полузамерзшей воды, в котором содержится большое количество аммиака или метанола. Его существование могло бы объяснить, почему равнина Спутник и Харон всегда повернуты одной стороной друг к другу. Исследование ученых опубликовано в журнале Nature.

В прошлом году межпланетная станция New Horizons обнаружила на Плутоне необычную деталь рельефа. Область, расположенная в «сердце Плутона» и покрытая льдом из смеси азота, метана и монооксида углерода, получила название «равнина Спутник». Наблюдения показывают, равнина Спутник всегда находится «спиной» к Харону, спутнику Плутона, что объясняется взаимным действием приливных сил двух небесных тел. Причем она лежит очень близко от так называемой «приливной оси» — воображаемой линии, идущей из центра Харона к центру планетоида. Вероятность того, что такое крупное геологическое образование лежит на этой оси случайно, по словам ученых, невелика — около 5 процентов — и скорее всего когда-то давно на Плутоне произошел сдвиг истинных полюсов. Однако чтобы это было возможно, равнина Спутник должна представлять собой положительную гравитационную аномалию, в то время как сама она является отрицательной формой рельефа. Такое несоответствие натолкнуло авторов новой работы на мысль, что под ее поверхностью может находится более плотное вещество, которое «добавляет» равнине массы.

Исследователи исходили из существующей гипотезы о том, что на Плутон когда-то упало крупное небесное тело, в результате чего на территории современной равнины Спутник образовался кратер с изначальной глубиной около семи километров. Это столкновение, по их мнению, привело к значительному уменьшению толщины ледяной поверхности карликовой планеты и вызвало подъем внутреннего более плотного вещества. Таким веществом, по версии геологов, мог быть подповерхностный океан, состоящий из смеси воды и частиц льда. По мере того, как на месте образовавшегося кратера скапливался азотный лед, в большинстве своем составляющий современную равнину Спутник, сила притяжения в этой области поднималась выше среднего значения и в итоге образовалась положительная гравитационная аномалия.

Геологи также рассмотрели сценарий, согласно которому подповерхностного океана на Плутоне не существует. В таком случае оказалось, что для того, чтобы на месте равнины Спутник возникла положительная гравитационная аномалия, в ударном кратере должно скопиться слишком большое количество азотного льда, которое бы просто в него не поместилось.

Авторы работы заявляют, что глубина океана на Плутоне должна достигать ста километров и что он существует уже несколько миллиардов лет. Поддерживать подповерхностный океан в «полужидком» состоянии помогает, по мнению ученых, содержащийся в нем в больших количествах аммиак и/или метанол.

Работа ученых перекликается с результатами недавнего исследования другой группы геологов, которые также нашли свидетельства существования жидкого подледного океана на современном Плутоне. В частности, исследователи предположили, что трещины и каньоны на планетоиде могли возникнуть в результате частичного замерзания подледного океана, которое произошло относительно недавно (по сравнению с возрастом небесного тела). Если бы океан вымерз полностью, то низкие температуры Плутона и высокое давление внутри планетоида привели бы к фазовому переходу во льду: водный лед превратился бы в более плотный кубический лед-II. Это должно было бы сопровождаться уменьшением объема, занимаемого льдом и сжатием ледяной коры Плутона, однако снимки, сделанные New Horizons не подтверждают этого предсказания. Таким образом исследователи тоже приходят к выводу, что подледный океан может быть еще частично жидким.

Кристина Уласович