У Плутона може бути океан прямо під "серцем" (3 фото)

На Плутоні є область, яку пам'ятає кожен, хто хоч раз бачив знімки цієї карликової планети з пояса Койпера. Йдеться про Область Томбо, або Серце Плутона — гігантську "серцеподібну" область, довжина якої становить приблизно 2 300 кілометрів.





Знімок Плутона в природних кольорах, отриманий зондом "Нові горизонти" 14 липня 2015 з відстані 35 445 кілометрів

Західну частину цієї області займає Рівнина Супутника (лат. Sputnik Planitia), що є крижаною рівниною розміром 1 400 на 1 200 кілометрів. І саме ця рівнина привертає особливу увагу.

Для порівняння: середній діаметр Плутона складає 2377 кілометрів.

Аналіз знімків

14 липня 2015 року космічний апарат NASA "Нові горизонти" пролетів повз систему Плутона, передавши на Землю безліч знімків, включаючи досить деталізовані.

Увага дослідників - як, мабуть, і будь-якої людини - відразу прикувало "серце". Взявши на озброєння всі наявні дані, вони почали моделювання, щоб пояснити, як взагалі могла з'явитися така незвичайна структура на задвірках Сонячної системи. Насамперед йшлося про Рівнину Супутника — західну частку "серця", що різко контрастує на тлі решти поверхні карликової планети.



Рівнина Супутника

У результаті було встановлено: Долина Супутника покрита тонким шаром азотного льоду, під яким розташована "плита" водяного льоду завтовшки від 40 до 80 кілометрів, що виконує роль природної теплоізоляції. Нижче може зберігатися підповерхневий океан, яке наявність впливає на напруги в крижаній корі і картину тріщин лежить на поверхні.

Моделювання показало, що солоність цього океану - близько 8% від солоності Світового океану на Землі (тобто вода не "морська", а скоріше слабосолона).

Потужність моделювання

Фундаментом моделювання є наявні дані (константи), до яких додають передбачувані явища та фізичні процеси (змінні та параметри), після чого модель перевіряють: чи дає вона картину, що збігається зі спостереженнями. Якщо результат негативний, змінюють змінні. Однак сучасні суперкомп'ютери дозволяють розглядати безліч варіантів відразу, створюючи тисячі, а то й мільйони моделей.

У моделюванні підлідного океану Плутона ключовим параметром стала його густина, яка залежить від солі та температури. Якби океан був занадто "легким", то крижана оболонка зверху поводилася б інакше, і на поверхні було б помітно більше розломів. Якби він був надто "важким", навпаки, тріщин виявилося б менше. Так, перебираючи можливі діапазони і порівнюючи моделі з зображеннями, що спостерігаються, вчені змогли оцінити солоність передбачуваного океану.

Важливо розуміти, що моделювання — це не політ фантазії, а методологія, відточена десятиліттями: вона спирається на виміри, фізику та статистику, а не бажання підігнати результат. Цінність та ефективність моделювання найпростіше побачити на Землі: вчені постійно моделюють те, що безпосередньо не спостерігають (наприклад, прогнозування танення льодовиків, ризик паводків, поширення забруднень або структуру порід при пошуку корисних копалин), а потім перевіряють висновки щодо незалежних даних та реальних вимірів.

Народження океану

Раніше, до зустрічі "Нових горизонтів" з Плутоном, концепції існування підповерхневого океану звучали як фантастика: тіло маленьке, дуже далеке від Сонця, будова не дозволяє утримувати внутрішнє тепло, та й внутрішнього тепла там не залишилося, оскільки карликова планета давно охолола.



Північно-західна частина Рівнини Супутника

Сьогодні ж можливість існування підповерхневого океану на Плутоні оцінюється як "висока". А з'явитися він міг у результаті дуже потужного древнього удару, який сформував глибоку западину та розтопив величезну кількість водяного льоду. Солі, геологія і навколишні умови привели не до повного промерзання глобального водоймища, що з'явилося, а до формування товстої кори над ним. Сьогодні важливу роль у підтримці рідкого стану океану грає гравітаційна взаємодія з Хароном, найбільшим супутником Плутона із середнім діаметром 1212 кілометрів.

Що це змінює

Якщо під "серцем" справді є океан, то Плутон перестає бути просто "замороженим каменем" на околиці Сонячної системи. При достатній довговічності цього підповерхневого водоймища карликову планету можна розглядати як потенційно заселений світ.