У Плутона обнаружили «горячий старт»

Ученые вычислили, что Плутон имел высокую внутреннюю температуру сразу в момент своего формирования. Согласно современным представлениям, Плутон внутри теплый и обладает подповерхностным океаном жидкой воды. Геологические данные миссии New Horizons показывают, что такие условия существовали на карликовой планете с момента ее формирования, в то время как ранее астрономы предполагали, что нагрев был относительно поздним и к нему привел радиоактивный распад в ядре. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.

Наблюдения последних десятилетий показали, что жидкая внеземная вода не является редкостью в Солнечной системе: на Марсе обнаруживали подземные озера, а многие спутники планет-гигантов внутри теплые, такие как Европа, Ганимед, Энцелад и Титан, и имеют под твердой поверхностью глобальный водяной океан, о чем мы рассказывали в материале «Море внутри». Предполагается, что Плутон также обладает внутренним жидким океаном.

За подогрев недр спутников ответственны два процесса: основной вклад вносят приливные деформации из-за сильной гравитации планет-гигантов, но дополнительно повышает температуру распад радиоактивных элементов ядра. Вокруг Плутона вращается только маленький спутник Харон, вызываемые им приливные деформации очень слабы. Однако, поверхность карликовой планеты выглядит молодой и имеет разломы, что говорит о геологической активности. Ученые считали, что радиоактивные элементы ядра Плутона со временем разогрели недра и сформировали водяной океан — аналог магматического океана Земли.

Карвер Бирсон (Carver Bierson) из Калифорнийского университета в Санта-Круз и его коллеги проанализировали данные миссии New Horizons, исследовавшей Плутон с близкого расстояния в 2015 году. Высококачественные изображения карликовой планеты позволили делать выводы о ее термической эволюции. Дело в том, что вода сжимается при плавлении и расширяется при замерзании. Из такого поведения следует, что если планета изначально была ледяной, но разогрелась изнутри впоследствии, то на ее поверхности должны преобладать следы сжатия.

Однако данные New Horizons говорят об обратном: и на Плутоне, и на Хароне доминируют следы растяжения. Исследователи построили модель, в которой лед карликовой планеты плавится после ее формирования, и ее результат сильно отличался от видимой в реальности картины. Тогда ученые решили проанализировать другую модель, в которой Плутон был разогрет с момента формирования. Такой сценарий давал преобладание растяжения над сжатием примерно в той пропорции, которая подтверждается наблюдениями.

Из этого астрономы заключили, что вероятнее всего Плутон был разогрет и обладал жидким океаном с момента своего формирования. Это древнее тепло, судя по всему, появилось из-за гравитационного сжатия материала при формировании планеты. По мнению ученых, в таком сценарии каменные породы должны были интенсивно взаимодействовать с водой, из-за чего океан Плутона может быть богат химическими элементами и обладать предпосылками для зарождения жизни.

Миссия New Horizons не закончена: недавно аппарат прислал детальный снимок Ультима Туле, объекта пояса Койпера. Кроме того, зонд сфотографировал ближайшие к Земле звезды, что позволило наглядно наблюдать эффект параллакса — звезда «двигается» по небу при смещении точки взгляда.

Василий Зайцев