"Сердце" Плутона всё ещё бьётся

Будто космическая лавовая лампа, огромная часть ледяной поверхности Плутона постоянно обновляется с помощью процесса конвекции. Его суть заключается в том, что старые поверхности льдов постепенно заменяются более свежими.

Команда миссии New Horizons объединила компьютерные модели, топографические и композиционные данные, полученные от космического аппарата НАСА прошлым летом. Благодаря этому они смогли определить толщину слоя твёрдого азотного льда, составляющего большую часть своеобразного "сердца" Плутона. Эта структура хорошо видна на снимках карликовой планеты и представляет собой равнину, неофициально названную равниной Спутника. Кроме того, учёные смогли выяснить скорость изменения этого ледового слоя.

Учёные миссии использовали современное компьютерное моделирование, чтобы показать, что поверхность равнины покрыта ледяными, конвективными "ячейками", и существует такая поверхность менее одного миллиона лет.

Полученные выводы предлагают дополнительное понимание необычной и очень активной геологии Плутона и, возможно, других космических объектах на окраине Солнечной системы.

"Впервые мы определили, что это за странные рубцы на ледяной поверхности Плутона, — говорит автор исследования из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и член миссии Уильям Маккиннон (William B. McKinnon). — Мы нашли доказательства того, что даже у далёкой холодной планеты, находящейся за миллиарды километров от Земли, есть достаточно энергии для геологической активности".

Маккиннон и его коллеги считают, что узоры этих "ячеек", "лоскутное одеяло" из них, являются следствием медленной тепловой конвекции азотных льдов, которые заполняют равнину Спутника.

Вот как учёные описывают процессы, происходящие в "водоёме", который, вероятно, достигает в некоторых местах глубины в несколько километров. Твёрдый азот на его дне нагревается скромным внутренним теплом Плутона, благодаря чему становится плавучим и поднимается вверх в виде больших сгустков – как лавовая лампа. На поверхности он остывает и снова опускается вниз, чтобы возобновить цикл.

"Равнина Спутника является одним из самых удивительных геологических открытий за последние годы изучения планет, а обнаружение учёными огромного района, больше Техаса и Оклахомы вместе взятых, созданного процессом ледяной конвекции — и вовсе самое зрелищное событие в этой миссии", — говорит Алан Стерн (Alan Stern), главный исследователь миссии из Юго-западного научно-исследовательского института.

Перемещение конвективной поверхности в среднем составляет всего несколько сантиметров в год – примерно так же "быстро" растут ногти на теле человека. Таким образом "ячейки" полностью преображают поверхность каждые 500 тысяч лет или около того. Это, конечно, медленно по человеческим меркам, но очень быстро относительно геологических временных масштабов.

Иллюстрация NASA/JHUAPL/SwRI.

"Эта деятельность, вероятно, помогает поддерживать атмосферу Плутона благодаря постоянному обновлению поверхности "сердца", — говорит Маккиннон. – Не удивлюсь, если мы обнаружим подобный процесс и на других карликовых планетах в поясе Койпера. Надеюсь, мы получим такой шанс в будущих миссиях".

Напомним, что 14 июля 2015 года межпланетная станция New Horizons подошла на минимальное расстояние к карликовой планете Плутон. С момента запуска аппарата прошло почти девять лет, и "Новым горизонтам" пришлось преодолеть почти шесть миллиардов километров до этого рандеву.

Аппарат New Horizons провёл измерения и снимки подсвеченной стороны Плутона и его спутника Харона, находясь на расстоянии в 12500 километров от карликовой планеты.

Результаты нового исследования доступны в научном журнале Nature.