Планетологи окончательно объяснили возникновение «сердца» Плутона
С помощью трехмерного компьютерного моделирования астрономы подобрали параметры объекта, из-за падения которого на экваторе Плутона появилась светлая «капля». Более того, из новых вычислений получается, что подледного океана на этой далекой планете, скорее всего, нет.
Когда космический зонд «Новые горизонты» прислал снимки сближения с Плутоном в 2015 году, все сразу обратили внимание на «сердце» на боку карликовой планеты. Тут сыграли роль ракурс и людское воображение. На самом деле, явно выделяется лишь половинка фигуры — белая «капля» равнины Спутника. В длину с «хвостиком» она достигает двух тысяч километров, в ширину — 1,2 тысячи километров. Особенно бросилась в глаза ее «гладкость» — будто бы это лед на поверхности жидкого океана.
Предположение о жидком океане подкрепляло и положение равнины Спутника — чуть севернее экватора. Если бы Плутон был полностью твердым телом, то настолько большая «дырка» спровоцировала бы поворот карликовой планеты. Углубление сместилось бы к ближайшему полюсу. Вместо этого оно находится на противоположной стороне от Харона, который по массе лишь на порядок меньше Плутона. Все это свидетельствует о том, что в равнине Спутника скрывается больше массы, а не меньше.
При этом сама форма равнины Спутника крайне похожа на след от столкновения с массивным объектом. Ученые пробовали доказать это с помощью компьютерного моделирования. У них получилось, что 400-километровый объект мог образовать 800-километровый кратер в лобовом столкновении. Но получить форму «капли» в двухмерных моделях не удалось. В новой работе исследователи использовали трехмерное моделирование. Статья с результатами опубликована в журнале Nature Astronomy.
Группа ученых из Университета Берна (Швейцария) вместе с коллегами из других институтов проверила сценарии с разными размерами и углом падения объекта, а также разным составом как Плутона, так и ударного тела. В моделировании они использовали «слоеную» карликовую планету с твердым каменным ядром и твердой ледяной мантией температурой от 70 до 250 кельвинов. Также проверили модели с океаном глубиной от 50 до 150 километров.
Параметры ударного тела были более разнообразными, от 400 до 1100 километров в диаметре. Состояло оно из тех же материалов, камня и льда, но разной пропорции: от 5 до 66% камня с оболочкой изо льда. Угол падения — от нуля до 45 градусов. Последствия столкновения моделировали до шести часов после события. К тому моменту в «подлетевшем» состоянии во всех сценариях оставалось не больше 0,5% выбитой материи.
Лучше всего «результат» получился у объекта с каменным ядром от 5 до 30% массой и диаметром около 700 километров (сопоставимо с астероидом Веста), упавшим под углом 15-30 градусов. Во всех случаях получалась «капля» со «входом» в верхней круглой части. Каменный «сердечник» ударного тела, пронзив ледяную мантию Плутона, «тонул» к ядру у «хвостика» капли. Он, вероятно, и стал масконом — концентрацией массы в глубине планеты.
Образовавшийся при этом кратер заполнился льдом от ударного тела. Довольно быстро Плутон «припорошил» его азотным льдом. Согласно модели, так и образовалась светлая ровная «капля» равнины Спутника с масконом в «хвостике». Это объясняет, почему Плутон не развернулся кратером к полюсу: его «удерживает» маскон на экваторе, как раз на противоположной стороне от Харона.
«Внутри Плутон настолько холодный, что камни остались твердыми и не расплавились, несмотря на жар от столкновения. А благодаря углу столкновения и низкой скорости ядро ударного камня не „утонуло“ внутрь ядра Плутона, а осталось кляксой на нем», — объяснил Гарри Баллантин, главный автор исследования из Университета Берна.
Что касается подледного океана, астрономы смоделировали три сценария: глубиной 50, 100 и 150 километров. Если выбирать, то самый близкий по форме кратер получился при 50-километровом океане. Именно такую глубину вывели ученые в предыдущих исследованиях этой гипотезы.
Проблема в том, что сценарий океана «тянет» за собой множество предположений. Например, чтобы он не замерз, там должна быть высокая концентрация аммиака или слой газовых гидратов, защищающих воду ото льда. Таким образом, новая работа пытается «закрыть» глобальный подледный океан Плутона, показывая, что его существование вовсе не обязательно.
В рамках дальнейших исследований можно смоделировать гравитационное поле над масконом, чтобы подтвердить «несмещение» кратера к полюсу. Также можно «поэкспериментировать» с составом и структурой ударного объекта и смоделировать эволюцию такого кратера в условиях Плутона в долгосрочной перспективе.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
91% родителей считают игры важными для развития ребенка, однако лишь единицы сами предлагают детям поиграть. Взрослые сильно тревожатся из-за увлечения детей смартфонами, хотя зачастую сами преувеличивают время, которое школьники проводят в сети. К таким выводам пришли ученые НовГУ, изучив, как гаджеты и занятость взрослых меняют досуг младшеклассников.
Остров Пуэрто-Рико столкнулся с неожиданно быстрой и жесткой засухой в период, который традиционно считается сезоном дождей. К 25 августа умеренная и сильная засуха охватила 75% территории архипелага, а зоны экстремального дефицита влаги разрослись до 44%. Еще в мае там не фиксировали никакой засухи, однако всего за три месяца ситуация резко ухудшилась.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Американские арахнологи открыли в Скалистых горах на севере Айдахо новый вид паука из рода Hexura, представители которого прежде встречались лишь на северо-западе США и в Канаде. Обнаруженная группа живет примерно в 500 километрах восточнее известного науке ареала. Пауки Hexura тесно связаны с местом обитания и не расселяются на большие расстояния, поэтому ученым еще предстоит выяснить, как новый вид оказался так далеко от известных популяций.
«Росатом» рассматривает возможность создать под Мурманском новое предприятие для достройки плавучих атомных энергоблоков. Причина в том, что количество заказов госкорпорации растет, а существующих мощностей партнеров может не хватить.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии