"Сердце" Плутона помогло ученым заглянуть в его тайный океан

Равнины Спутника, знаменитое "сердце" Плутона, помогли астрономам измерить толщину и другие свойства гигантского подледного океана, скрывающегося под толщей пород карликовой планеты, говорится в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters. "Математические модели распределения тепла по Плутону и следы тектонических процессов на его поверхности говорят о том, что океан действительно существует в его недрах, но у нас не было ничего, что могло бы помочь вычислить его размеры или другие свойства. Теперь мы смогли примерно оценить его толщину и понять, из чего он может состоять", — заявил Брэндон Джонсон (Brandon Johnson) из Брауновского университета (США).

Ледяные загадки Плутона

Джонсон и его коллеги выяснили, что подледный океан Плутона, скорее всего, обладает толщиной примерно в 100 километров, а по составу он, вероятно, больше всего похож на Мертвое море или другие чрезвычайно соленые озера Земли, изучив то, как устроена самая заметная часть карликовой планеты – ее 900-километровое "сердце". Данная форма рельефа, как сегодня считают планетологи, опираясь на данные с зонда New Horizons, возникла в далеком прошлом Плутона в результате падения крупного астероида, чей диаметр скорее всего превышал 200 километров. В результате этого катаклизма на поверхности Плутона осталась вмятина глубиной в примерно 4-5 километров, которая сильно изменила климат планеты и постепенно была заполнена азотным и углекислотным льдом. Равнины Спутника необычны с точки зрения геологии тем, что оно находится на той стороне карликовой планеты, которая всегда "смотрит" на Харон, крупнейший спутник Плутона. Это означает, что масса той части Плутона, где находится его "сердце", заметно выше, чем в других частях планеты, так как в противоположном случае Плутон был бы повернут к Харону другим боком. Поэтому возникает противоречие – как может 900-километровый кратер, заполненный легкими льдами, быть самой тяжелой и плотной частью Плутона? Логичным ответом на эту загадку, как объясняет Джонсон, является наличие подледного океана под поверхностью Плутона.

Геологический "прыжок"

По словам ученых, падение астероида на будущее "сердце" карликовой планеты привело к тому, что "кора" Плутона в этой точки его поверхности значительно истончилась, что вызвало резкое уменьшение давления, которое породы Плутона оказывали на его подледный океан. Падение давления привело к тому, что океан сам начал "давить" на покрывающие его породы и заставил их подниматься вверх, выравнивая кратер и порождая своеобразный "пузырь" под его поверхностью. Жидкая вода плотнее, чем лед, благодаря чему плотность Плутона в окрестностях кратера не упала, а наоборот, выросла, если учитывать появление отложений льда на "сердце" в последующие 10-15 тысяч лет после его образования. Геологи называют этот процесс "изостатической компенсацией". На Земле этот феномен объясняет то, почему некоторые участки США и Канады, ранее покрытые ледниками, сегодня поднимаются вверх, а другие, как, к примеру, окрестности Вашингтона и Нового Орлеана, наоборот, уходят под Землю и опускаются ниже уровня моря. Моделируя эти процессы на Плутоне, Джонсон и его коллеги обнаружили, что конечный результат изостатической компенсации и то, как сильно "сердце Плутона" должно выделяться по своей плотности по сравнению с другими регионами планеты, зависит от толщины океана и его состава. Их расчеты показывают, что океан Плутона, вероятнее всего, состоит из крайне соленой воды и обладает достаточно большой глубиной – около ста километров. Сложно сказать, существует ли он сегодня в жидком виде, или он уже замерз, однако ученые полагают, что новые данные по свойствам кратера и всей планеты в целом, которые New Horizons пока еще не передал на Землю, помогут прояснить эту загадку.