1270
Новий аналіз зображень із міжпланетної станції NASA New Horizons, про який розповідає Sci.News, вказує, що під поверхнею карликової планети Плутон досі може циркулювати рідкий азот. Дослідники побачили ознаки того, що цей азот просочується з-під величезного льодовика Супутник Планітія, утворюючи перший на сьогодні запропонований випадок недавнього рідкого потоку на поверхні Плутона.
Для аналізу вчені використали мозаїку знімків камери LORRI, зроблених New Horizons 14 липня 2015 року з відстані близько 80 000 км. На ній показано ділянку над екватором Плутона, погляд спрямований на північний схід — від темного, кратерованого регіону Ктулху (Cthulhu Regio) до яскравих, гладких льодових рівнин, відомих як Супутник Планітія (Sputnik Planitia), що утворюють західну частку серцеподібної області Томбо Регіо (Tombaugh Regio).
Мережа темних слідів на молодій поверхні
Супутник Планітія — це заповнений азотним льодом басейн розміром приблизно 1 200 × 2 000 км, який займає західну частину знаменитого «серця» Плутона. На зображеннях New Horizons з цього регіону видно мережу темних вузьких смуг і м’якших, ширших темних ділянок, які окреслюють межі багатокутних конвекційних комірок у льодовику.
Такий візерунок дуже нагадує те, що відбувається на земних льодовиках, коли тала вода затемнює поверхню — або збільшуючи кристали льоду, або відкладаючи темні домішки. На Плутоні ж, за розрахунками дослідників, Сонце нагріває поверхню занадто слабо, а інші «звичайні» механізми не можуть створити настільки різко окреслені темні межі. Тому найкраще пояснення — участь рідкого азоту.
Моделювання показує, що поверхня Супутник Планітії є дуже молодою — ймовірно, їй менше 1 мільйона років. Отже, структури, які бачать планетологи, мають бути сформовані відносно нещодавно. На це звертає увагу керівна науковиця з Інституту дослідження Південно-Західного регіону (Southwest Research Institute) докторка Келсі Сінґер (Kelsi Singer), наголошуючи, що Плутон демонструє унікальні ландшафти, яких немає в інших частинах Сонячної системи.
Підлідне танення та «азотні діки»
Автори роботи припускають, що джерелом рідкого азоту є тепло з надр Плутона, яке плавить азотний лід біля основи льодовика. Розплавлений азот накопичується в підлідних резервуарах, а потім проривається вгору крізь вузькі тріщини. Цей процес дослідники порівнюють із вулканічними дайками на Землі — коли розплавлена порода піднімається по вертикальних каналах.
Оскільки рідкий азот має меншу густину, ніж навколишній твердий лід, він здатен спливати вгору і досягати поверхні. За моделлю, це відбувається переважно біля центрів конвекційних комірок у льодовику; далі рідина розтікається до їхніх країв і там знову замерзає, залишаючи по собі потемнілі ділянки.
Розрахунки показують, що виверження такого рідкого азоту мають відбуватися у вигляді коротких, але інтенсивних імпульсів. За один епізод на поверхню може викидатися від 100 000 до 1 мільйона м³ рідини за період від кількох годин до кількох діб. Повільне, безперервне танення льоду в надрах Плутона надто слабке, щоб саме по собі створити спостережувані структури.
Керівник місії New Horizons, доктор Алан Стерн (Alan Stern) із тієї ж установи, підкреслює, що Плутон продовжує дивувати. Новий результат не лише свідчить, що рідини могли зовсім недавно проявлятися на його поверхні, а й вказує на можливе існування змінних у часі процесів, які формують рельєф.
Можливі аналоги на Тритоні та Еріді
Науковці відзначають, що схожі механізми можуть діяти й на інших далеких крижаних тілах. Зокрема, йдеться про супутник Нептуна Тритон, де ще з часів прольоту апарата Voyager 2 у 1989 році відомі загадкові гейзери, а також про карликову планету Еріда, поверхня якої, за спостереженнями, вкрита товстими шарами азотного льоду.
Автори вказують, що Еріда може бути перспективним кандидатом на наявність підлідного танення та виходу рідкого азоту на поверхню. Наразі жодна інша карликова планета пояса Койпера не демонструє впевнених ознак азотного льоду, але якщо в майбутньому такі відкладення будуть виявлені, описаний для Плутона механізм може виявитися універсальнішим, ніж здається зараз.
Водночас дослідники наголошують, що для підтвердження подібних процесів на Еріді чи інших віддалених об’єктах потрібні знімки порівнянної якості з тими, що New Horizons зробив для Плутона. Лише високодетальне картування дозволить розпізнати тонкі сліди підлідного танення й епізодичних потоків рідкого азоту.
Результати роботи опубліковано в Planetary Science Journal як статтю «Evidence for Possible N2 Basal Flow beneath Pluto’s Northern Sputnik Planitia», де наведені детальні розрахунки та моделювання запропонованого механізму.
Вчені виявили сліди рідкого азоту на поверхні Плутона з’явилася спочатку на Цікавості.
