Бившата планета Плутон може би крие океан

През юли 2015 година космическият апарат „Нови хоризонти“ ще прелети на 12 500 км от Плутон, за да събере информация за тази експланета, нейните спътници и пръстени.

В същото време астрономите ще изяснят кои черти от повърхността на това тяло са най-важни. И изглежда, при известен късмет, ще успеят да разберат има ли под ледовете на Плутон истински воден океан.

Ейми Бар от университета „Браун“ и Джефри Колинст от колежа в Уитън (и двата – в САЩ) анализирали възможните варианти на вътрешното устройство на планетата джудже Плутон и стигнали до извода, че те може да са три.

Планетата или да е недиференцирана смес от лед и скалисти породи (не най-вероятният вариант), или слоеста „торта“, където ледът, включващ замръзнали леки елементи, покрива скалисто ядро, или… такава „торта“, в която има мощен слой течна вода.

Третият вариант изглежда поначало невъзможен. Плутон получава хиляди пъти по-малко слънчева светлина на квадратен метър от Земята, поради което средната температура там е около -230°С. Откъде в планетата ще се вземе топлина, която да разтопи леда и да създаде устойчив океан?

Преди няколко години учените анализирали топлинния баланс в недрата на Плутон и решили, че вътрешният океан е възможен, но само ако в ядрото на планетата има десетки пъти повече радиоактивен калий, отколкото на Земята. На теория това е допустимо, тъй като на нашата планета радиоактивният калий е значително по-малко, отколкото трябва, само че тази хипотеза била трудна за проверка.

Сега Бар и Колинс представили принципно различна теория за механизма на поддържане на океан в недрата на ледената планета. Те отбелязват, че спътникът на Плутон – Харон, е прекалено голям – само 8 пъти по-лек от своята планета, докато необичайно голямата спрямо Земята Луна 81 пъти отстъпва на планетата по тегло. Във връзка с това неговото тайнствено формиране на орбита, близка до Плутон, е изключено и според съвременните възгледи Харон се е образувал подобно на Луната, тоест след удар на голямо небесно тяло с така наречения Плутохарон.

След това от последния били избити множество отломки, събрали се впоследствие в днешния Харон, както от откъснатите парчета на Земелуната някога се е формирала Луната.

Всичко това означава, че тези тела някога са били разположени толкова близо, че взаимното притегляне ги е деформирало до яйцеобразна форма. Както и днес, те се намирали в приливно захващане, затова Плутон и Харон постоянно са обърнати един към друг с една и съща страна. В резултат те не само забавят взаимното си въртене, но и прилично деформират съседното тяло, като нагряват неговите недра, както Юпитер и Сатурн нагряват недрата на Европа, Енцелад и прочие големи луни, в които сега се смята, че има (и дори и се потвърдиха) океани от течна и солена вода.

Как да се убедим в наличието на океан под Плутон? Методът гравиметрично проучване, изпробван наскоро на Енцелад, няма да сработи – „Нови хоризонти“ няма гориво за преход на орбита около Плутон, затова измерване на вариациите на привличане в различни точки на Плутон с Доплеров ефект няма да се получи.

Бар и Колинс впрочем смятат, че ако дори доскоро в недрата на Плутон е имало океан, той не е могъл да изчезне безследно. От спътниците на планетите гиганти е добре известно, че там, където има приливно нагряване, има и криотектоника – движение на плочите лед, разломи върху тях и млада повърхност, върху която ще има малко следи от ударни кратери.

Впрочем на Плутон може да има и гейзери – потоци вода, пробиващи 15-километровата ледена кора, каквито се подозират на съседния Харон.
© NASA

Авторите смятат, че ако „Нови хоризонти“ открие такива области на Плутон, това ще бъде много убедително доказателство в полза на океана под ледовете. Според изчисленията им, направени въз основа на известните параметри на системата Плутон–Харон, дълбочината на такъв океан трябва да е около 130 км, а дебелината на скриващия го лед – само 15 км. Ако там бъде открит релеф, свидетелстващ за тектонска активност, възникват дори определени шансове за наличието на живот в недрата на Плутон, макар и доста прост.

Какво може да попречи на това? Близката до Слънцето точка от орбитата на Плутон е отдалечена с 1,5 млрд. км от най-далечната. Затова в перихелия температурата на неговата повърхност е по-висока и част от азотния и метановия лед може да се изпари от слънчевите лъчи, създавайки разредена атмосфера.

За съжаление през 2015 г. Плутон ще бъде далече от перихелия и „Нови хоризонти“ ще го види в момент, когато газовата обвивка отново сезонно се е обърнала в лед, който според логиката трябва да се натрупва във вдлъбнатините, пукнатините и разломите, ако такива съществуват на тази планета.

Тоест вледенената атмосфера ще маскира следите от тектонската активност и преместването на ледените плочи, поради което тяхното откриване няма да е толкова просто. В същото време учените са сигурни, че при наистина големи мащаби на подобна криотектонска активност не може да се „замажат“ изцяло всички пукнатини и неравности от релефа.

Отчет за изследването е публикуван в сп. Icarus, а с достъпната му версия можете да се запознаете тук.

Phys.Org