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 Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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