Метановый снег на Эриде и Макемаке сочли «выпавшим» при формировании Солнечной системы

Если в марсианском грунте не найдут никаких следов жизни, то еще на многие годы, а может быть, и столетия единственным шансом отыскать ее останется космохимия. Эта наука по мельчайшим особенностям света определяет, какие вещества есть в атмосфере или на поверхности небесного тела. К примеру, именно благодаря космохимии мы знаем, что спутник Сатурна Энцелад полностью покрыт водяным льдом, а не замерзшим углекислым газом или другим веществом.

Среди самых интересных веществ в космосе — метан. Впрочем, хотя на Земле это вещество и вырабатывают микроорганизмы, его нельзя считать явной биосигнатурой, то есть признаком жизни: он выделяется и в ходе небиологических процессов. Тем не менее при его обнаружении в космосе ученые стараются выяснить, как он образовался.

В Солнечной системе метан наблюдают не только в атмосферах газовых гигантов, но и на небесных телах с твердой поверхностью. Как показывают приборы марсохода Curiosity, газообразный метан выделяется из-под поверхности Красной планеты. На спутнике Сатурна Титане — целые моря жидкого метана. А на расположенных в поясе Койпера, за Нептуном, карликовых планетах Эрида и Макемаке он прослеживается в виде снега на поверхности.

Эрида в диаметре лишь примерно на 50 километров меньше Плутона: 2326 километров. Именно после ее открытия в 2005 году астрономы приняли окончательное решение больше не считать Плутон планетой. Диаметр Макемаке — около 1430 километров, это тоже один из крупнейших транснептуновых объектов. Он обращается примерно в окрестностях орбиты Плутона. Эрида летает по сильно вытянутой орбите и чаще всего расположена гораздо дальше.

Еще в 2005 году на Эриде обнаружили метановый снег, а позже его признаки заметили и на Макемаке. Это породило предположение, что из-под поверхности карликовых планет выходит, немедленно замерзает и выпадает снегом газообразный метан. А для этого нужны соответствующие внутренние процессы.

Так возникла гипотеза о том, что внутри маленьких миров идет либо когда-то происходила гидротермальная активность, то есть в их недрах могла быть вода в жидком состоянии, и какая-то часть летучих веществ за счет этого вырывалась наружу. В качестве возможного источника тепла для такой насыщенной внутренней «жизни» столь небольших и далеких от Солнца тел предлагают в том числе распад радиоактивных элементов.

Недавно планетологи из Франции и Швейцарии усомнились в этой версии и поделились собственными выводами в статье, выложенной на сервере препринтов arXiv. Как рассказали исследователи, важной деталью стало то, что показали наблюдения Эриды и Макемаке с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб»: они позволили определить в метане этих миров количество дейтерия. Напомним, дейтерий — атом водорода, «утяжеленный» нейтроном. «Уэбб» обнаружил на карликовых планетах молекулы метана, в котором вместо одного из четырех атомов обычного водорода находится атом дейтерия.

Исследователи сравнили концентрацию тяжелого водорода на Эриде и Макемаке с его долей на других небесных телах в Солнечной системе. Выяснилось, что на карликовых планетах его больше, чем на Титане, но меньше, чем в комете Чурюмова — Герасименко. По мнению ученых, комета состоит из почти «первозданного» межзвездного вещества, а на Эриде и Макемаке оно в процессе их формирования несколько видоизменилось.

В целом же дейтерия на карликовых планетах оказалось примерно столько, сколько должно было быть при формировании в холодных областях протопланетного диска во времена зарождения Солнечной системы. Как объяснили планетологи, при низких температурах
вещества с дейтерием в составе лучше сохраняются. Поэтому авторы научной работы склоняются к тому, что метан на Эриде и Макемаке образовался еще 4,6 миллиарда лет назад, то есть его наличие вполне можно объяснить без гидротермальных или других внутренних процессов.

Адель Романова

301 статей

Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram