Жидкий океан под поверхностью Плутона объяснили его скоростным рождением — Naked Science
6 минут
Сергей Васильев

Жидкий океан под поверхностью Плутона объяснили его скоростным рождением

5.6

Тепло, растопившее целый океан жидкости на холодном Плутоне, мог создать сам процесс формирования и роста планеты миллиарды лет назад.

©NASA, JHUAPL, New Horizons

С тех пор как зонд New Horizons посетил Плутон, мы узнали немало нового об этой далекой и почти неразличимой с Земли карликовой планете. Пожалуй, главным сюрпризом стали многочисленные свидетельства того, что под ледяной поверхностью Плутона скрывается жидкий океан — несмотря на то, что от его орбиты до Солнца почти шесть миллиардов километров и там по-настоящему холодно.

Толстый слой ледяных газогидратов в принципе способен обеспечить подповерхностному океану достаточно изоляции сегодня. Но почему эта вода стала жидкостью, что могло растопить лед в этих далеких и холодных частях Солнечной системы? Карвер Бьерсон (Carver Bierson) из Калифорнийского университета в Санта-Крузе и его коллеги предлагают новый ответ. Их статья опубликована в журнале Nature Geoscience.

Плутон сформировался около 4,5 миллиарда лет назад из холодного местного газа и пыли. Тяжелые радиоактивные элементы постепенно «осели» к центру, образовав ядро, и их радиоактивный распад мог растопить окружающие ледяные породы. При подобном сценарии он должен был испытать резкое сжатие, а затем медленное и слабое расширение, следы чего обязательно сохранились бы на поверхности.

Трещины на поверхности Плутона / ©NASA, New Horizons, JHUAPL, SwRI, Alex Parker

На снимках New Horizons действительно можно различить трещины, свидетельствующие о том, что Плутон пережил сжатие и/или расширение. Но их же мог оставить обратный процесс — постепенное замерзание первоначальных объемов жидкости, заставившее карликовую планету расшириться. Модели предсказывают, что оно могло развиваться в два этапа: быстрое расширение в первый миллиард лет и более медленное на протяжении следующих 3,5 миллиарда лет.

Чтобы выяснить, по какому именно сценарию все происходило, Карвер Бьерсон с соавторами изучили детали поверхности Плутона, определив их возраст. По их словам, наиболее древние из трещин указывают на расширение с самых первых шагов — а значит, жидкость присутсвовала на Плутоне изначально. Источником тепла для нее мог служить сам процесс аккреции вещества на зародыш будущей планеты.

При достаточном количестве и скорости падения частиц на поверхность их ударная энергия достаточно велика. Однако для этого все должно было происходить быстро, чтобы тепло не рассеивалось в космос. По современным представлениям, образование тела размерами с Плутон в разреженных областях на периферии Солнечной системы могло занять сотни миллионов лет — чересчур долго для того, чтобы разогреть целый океан. Поэтому Бьерсон и его коллеги указывают на альтернативную модель формирования планет, предложенную несколько лет назад.

Согласно ей, долгим является первый этап, образование зародыша-планетезималя диаметром до 300 километров, после чего процесс роста происходит намного стремительнее. В таком случае 2300-километровый Плутон мог образоваться всего за 30 тысяч лет. При такой интенсивности падения пыли ее энергии могло быть вполне достаточно для того, чтобы разогреть и растопить льды, и новорожденная карликовая планета получила океан. Постепенно его поверхность замерзла, образовав изолирующий слой, расширившись и навсегда сохранив трещины.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

2 часа назад
8 минут
Мария Азарова

Как показали авторы нового исследования, белок GATA6 участвует в регуляции волосяных фолликулов и может стать мишенью при лечении акне.

3 часа назад
7 минут
Мария Азарова

Исследование обнаружило способность жировых (или липидных) капель как убивать патогены, так и создавать метаболическую среду, помогающую защищать клетку-хозяина. По словам ученых, их открытие может послужить основой для будущих антимикробных стратегий.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: