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.
