Топ-100 Подповерхностный океан Плутона

Загадочный Плутон

Общие сведения

Снимок Плутона, сделанный АМС New HorizonsПлутон  - крупнейшая из известных карликовых планет Солнечной системы. Первоначально Плутон был отнесен к обычным планетам, но в 2006 году Международным астрономическим союзом ему был присвоен статус карликовой планеты и в настоящее время он считается самым крупным объектом пояса Койпера. Подобно большинству таких объектов, Плутон составляют в основном каменные породы и лед, по массе он уступает Луне в шесть раз, а по объёму в три раза. Орбиту Плутона отличает большой эксцентриситет и большой наклон к плоскости эклиптики, в результате Плутон то приближается к Солнцу, оказываясь к нему ближе, чем Нептун, то удаляется. Плутон и его самый крупный спутник Харон, открытый в 1978 году, могут рассматриваться в качестве двойной планеты, хотя формального определения для подобных систем еще нет. Причина этого в том что барицентр системы находится вне обоих объектов, то есть Плутон и Харон вращаются вокруг общего центра.

У Плутона есть также четыре маленьких спутника - Никта и Гидра, открытые в 2005 году, Кербер, открытый в 2011 году, и Стикс, открытый в 2012 году.

Система Плутона исследовалась с помощью земных астрономических средств, а в 2015 году через нее пролетела американская АМС «Новые горизонты» (New Horizons), получившая бесценные научные данные.

Поиски «Планеты Х»

«Планета Х» - предполагаемая  девятая планета Солнечной системы, версию существования которой отстаивал астроном Персиваль Лоуэлл. Существование этого объекта объясняло разницу между рассчитанными и фактическими орбитами газовых планет, в частности, Урана и Нептуна. Такая несостыковка в расчетах могла объясняться  гравитацией большой планеты.

Малая яркость и отсутствие у недавно открытого Плутона различимого планетного диска заставили сомневаться в том, что он и есть легендарная «Планета X». Обнаружение в 1978 году крупнейшего спутника Плутона  Харона помогло рассчитать его массу, она составила лишь 0,2 % массы Земли, чего недостаточно для влияния на орбиту Урана. В 1993 году масса Нептуна была уменьшена, в соответствии с данными «Вояджера-2», гравитационное влияние Нептуна на Уран было пересчитано и аномалии в орбите Урана исчезли, а вместе с ними и необходимость в «Планете X».

Теория о существовании океана в недрах Плутона получила доказательства

Равнина Спутника могла быть образована в результате столкновения в ранней истории Плутона. Ставшее знаменитым сердце Плутона, Область Томбо (Tombaugh Regio), видимо, мигрировало при вращении планеты на протяжении миллионов лет, и это лишь подкрепляет подозрения о существовании подповерхностного океана. Смена ориентации планеты объясняет многие феномены, в том числе характер разломов льда, и то, что Сердце Плутона Томбо почти точно сориентировано по одной оси с Хароном и находится с обратной стороны планеты. 

Вероятность случайного совпадения расположения Области Томбо и Харона, по оценкам специалистов, составляет менее 5 процентов. Скорее всего, в прошлом Плутон перенес столкновение с другим массивным объектом, что привело к появлению ударного бассейна, который нам известен под именем Равнина Спутника (Sputnik Planitia), это левое «предсердие» Сердца Плутона. Из результатов компьютерного моделирования стало понятно, что вскоре образовавшийся кратер заполнила подповерхностная шуга – смесь воды и льда, а также азотный лед, выпавший из тонкой атмосферы планеты.  

В результате появления нового геологического образования на Равнине Спутника возникла гравитационная аномалия. Конечно, Плутон и Харон продолжили вращаться вокруг общего центра тяжести, но Плутон изменил первоначальную ориентацию оси вращения. В ходе переориентации Равнина Спутника сместилась к экватору и заняла положение на обратной, относительно Харона, стороне планеты.

Подобное явление, известное как дрейф полюсов, вероятно, миллиарды лет назад нарушило ориентацию Луны и Марса, но по мнению многих ученых, на Плутоне эти процессы все еще могут продолжаться. Компьютерное моделирование позволило сделать предположение о природе характерных разломов на ледяной поверхности, вероятно они связаны с существованием подповерхностного океана. В воде такого океана может содержаться аммиак, выступающий в роли антифриза, и если эта гипотеза верна, карликовые планеты таят много сюрпризов.

Может ли океан Плутона содержать жизнь? 

Разрез модельного строения Плутона в районе возможной гравитационной аномалии - области Равнины Спутника: тёмно-синим показан подповерхностный океан, голубым - ледяной панцирь (С) Pam EngebretsonЭтот вопрос задаёт себе профессор Университета Вашингтона в Сан-Луис Уильям МакКиннон, один из ученых, приложивших руку к теории перемещения оси вращения Плутона. 

Вероятный подповерхностный океан Плутона важен не столько тем, что этот далекий мир располагает запасами воды, а  тем, что подобные экзотические океаны могут существовать и на других карликовых планетах как в нашей Солнечной системе, так и у других светил.  Это, по мнению соавтора и коллеги команды "Новых Горизонтов"., создает новые возможности для поиса жизни.

По мнению МакКиннона Областью Томбо находится над сиропообразным океаном, обогащённым аммиаком. Станция "Новые Горизонты" обнаружила аммиак на Хароне и на одном из малых спутников Плутона, так что наверняка Плутон внутри тоже богат аммиаком,” - говорит учёный. - “Я думаю, что в глубине есть океан - ядовитый, очень холодный, солёный и с высокой концентрацией аммиака - практически сироп. Наверняка там нет микроорганизмов, не то что рыб или кальмаров, вообще, жизни в том виде, в котором она нам известна. Но, как и в случае с Титаном, остаётся вопрос, не могут ли существовать действительно новые для нас формы жизни в этих экзотических холодных жидкостях? Чем дальше человечество будет проникать в Пояс Койпера, тем будет больше обнаруживать таких подповерхностных экзотических океанов и потенциально шансов на обнаружение экзотической жизни. Земные формы жизни могут приспособиться ко многому: высокой солёности, экстремальным холоду или жаре и т.д. Но навряд ли они могут выдержать те концентрации аммиака, которые не позволяют океану замёрзнуть на Плутоне. Возможно там могут быть пред-клеточные формы подобные тем, что, как считается, были на юной Земле." 

“Впрочем, хотя, сами идеи о наличии океана внутри Плутона имеют право на существование, однако, они остаются догадками, а не прямым обнаружением,” - продолжает МакКиннон. - “Если потребуется подтвердить наличие океана, то для этого будут необходимы измерения гравитационного поля или радарные исследования глубин планеты, что возможно только в будущем в рамках орбитальной станции у Плутона. Это зависит уже только от будущих поколений“.