Дослідники з Університету Хоккайдо припустили, що під поверхнею Плутона може міститися океан рідкої води. Це може означати, що підкригові океани є звичайною справою у Всесвіті, і ми неодноразово з ними зіткнемося під час вивчення планет в інших системах.
“Крижане серце Плутона”
«Крижане серце Плутона» – велика світла область, що різко виділяється на загальному темному тлі карликової планети. Зонд New Horizons відкрив цю область під час свого прольоту повз Плутон у липні 2015 року. Згодом цю деталь поверхні назвали рівниною Супутника – на честь першого в історії апарата, виведеного на орбіту Землі.
Майже одразу вчені звернули увагу, що рівнина Супутника знаходиться точно на лінії дії припливних сил, які зазнає Плутон від свого найбільшого супутника – Харона. Відношення маси Харона до маси Плутона значно більше, ніж у Місяця та Землі, і знаходяться ці два тіла значно ближче. Тож припливні сили, які діють на Плутон дійсно колосальні.
Масова аномалія під рівниною Супутника. “Біле серце” Плутона знаходиться неподалік екватора. Його ліва частина отримала назву “рівнина Супутника”. Джерело: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
Вчені припускають, що саме наявність надлишку маси під рівниною Супутника відповідальна за те, що під дією гравітації Харона Плутон зайняв те положення, яке ми зараз спостерігаємо. Що ж до надлишкової маси, то на думку вчених, вона викликана наявністю азотної криги під поверхнею рівнини Супутника та глибинним океаном.
Океан на околицях Сонячної системи
Вчені підозрюють, що і водяна, і азотна крига рівнини Супутника – результат зіткнення з Плутоном велетенської комети у ранні часи існування Сонячної системи. Однак досі головним аргументом проти існування під поверхнею Плутона океану була неможливість існування в таких умовах рідкої води протягом мільйонів чи, навіть, мільярдів років.
Внутрішня структура Плутона. Підземний океан може бути ізольованим шаром газових гідратів. Джерело: Kamata S. et al
На супутниках Юпітера та Сатурна також підозрюють існування підкригового океану. Однак ці супутники знаходяться зовсім поруч з масивними газовими гігантами, гравітація яких деформує надра крижаних карликів і розігріває їх. У Плутона своєї планети-гіганта немає. Звичайно, що гравітація Харону частково могла б розтопити кригу. Однак це тепло б швидко перейшло до зовнішніх шарів рівнини Супутника, частково розтопивши їх. Проте і це тепло швидко було б розсіяне у зовнішньому просторі. Рівнина Супутника – занадто ефективний радіатор, щоб під нею міг існувати рідкий океан.
Газогідратний “теплоізолятор”
Втім, у новій статті японські дослідники запропонували цікавий механізм, який може дозволити глибинному океану на Плутоні існувати. Науковці припустили, що між зовнішнім шаром азотної криги та внутрішнім шаром води може знаходитися прошарок газових гідратів. Гідрати – це особливий стан речовини, який утворюється як фізико-хімічна сполука води з газом при певній температурі та тиску.
Один день на рівнині Супутника.
Дослідники проаналізували моделі Плутона з шаром цих гідратів та без нього. Вони дійшли висновку, що в другому випадку гіпотетичний підкриговий океан на Плутоні дійсно може існувати протягом сотень мільйонів років, оскільки шар гідратів може виконувати роль теплового ізолятора. За його наявності, тепло від припливного тертя залишається всередині, забезпечуючи наявність рідкого океану. А поверхня лишається дуже холодною, і на ній залишаються ті особливості рельєфу, які ми бачимо на Хароні.
Поки що вчені не знають, які ж гази утворюють «теплоізоляційний шар» рівнини Супутника. Однак легка метанова атмосфера Плутона підказує, що це може бути саме цей газ. Метаногідрати добре відомі нам на Землі. Вони залягають у глибинах океану, і багато хто бачить у них альтернативу нафті та газу. Однак видобуток з цих покладів метану може викликати його неконтрольований викид в атмосферу та спричинити глобальні зміни клімату. Те саме може статися і на Плутоні, якщо ми спробуємо вести там видобуток вуглеводнів, тільки наслідки для планети можуть бути ще катастрофічнішими.
Nature Geoscience (2019), doi: 10.1038/s41561-019-0369-8.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.