Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Вторник, 17.10.2017, 05:07

Вселенная Сегодня » 2016 » Сентябрь » 23 » Под поверхностью Плутона более 100 км жидкой воды

23.09.2016
Под поверхностью Плутона более 100 км жидкой воды
Автор: Nancy Atkinson



Знаменитое "сердце" Плутона, половина которого создана давним столкновением, свидетельствует о возможном подповерхностном океане. Предоставлено: NASA/JHUAPL/SwRl.

Что лежит под ледяным сердцем Плутона? Новое исследование указывает на то, что там может быть солёный океан, похожий на Мёртвое море, толщиной более 100 км.

"Тепловые модели внутренней части Плутона и тектоническое доказательство, обнаруженное на поверхности, свидетельствует о том, что может существовать океан, но нелегко определить его размер или что-то ещё", сообщил Брэндон Джонсон из Университета Брауна. "Мы смогли поставить некоторые ограничения на его толщину и получить кое-какие подсказки о составе".

Исследование Джонсона и его команды сфокусировано на "сердце" Плутона - регионе, неофициально называемом Sputnik Planum, который был сфотографирован космическим аппаратом "Новые Горизонты" (New Horizons) во время его облёта Плутона в июле 2015 года.

Главный исследователь "Новых Горизонтов" Алан Стерн назвал Sputnik Planum "одним из самых удивительных геологических открытий за 50 с лишним лет исследования планет", а предыдущие исследования показали, что регион, похоже, постоянно обновляется ледяной конвекцией в настоящее время.


Подобно космической лавовой лампе, большая часть ледяной поверхности Плутона в Sputnik Planum постоянно обновляется посредством процесса, называемого конвекцией, который заменяет старые поверхностные льды более свежим материалом. Предоставлено: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/ Southwest Research Institute.

Сердце - это бассейн шириной 900 км, больше Техаса и Оклахомы вместе взятых, и как минимум его западная половина, кажется, сформировалась при столкновении с объектом шириной в 200 км или больше.

Джонсон и коллеги Тимоти Боулинг из Университета Чикаго и Александр Троубридж и Эндрю Фрид из Университета Пердью смоделировали динамику столкновения, которое создало огромный кратер на поверхности Плутона, а также оценили динамику между Плутоном и его спутником Хароном.

Оба находятся в приливном захвате друг с другом, то есть они всегда обращены друг к другу одной и той же стороной при вращении (имеют синхронное вращение). Sputnik Planum сидит прямо на приливной оси, связывающей два мира. Эта позиция предполагает, что бассейн имеет, что называется, положительную массовую аномалию; он имеет больше массы, чем в среднем для ледяной коры Плутона. Так как гравитация тянет Харона на Плутон, она будет притягивать всё больше в областях с большей массой, которая бы наклоняла планету, пока Sputnik Planum ни стал выравниваться с приливной осью.

Поэтому вместо того, чтобы образоваться дыре, кратер на самом деле заполнялся снова. Часть его была заполнена конвертирующим азотным льдом. Пока тот лёд добавлял немного массы бассейну, он не был достаточной толщины, чтобы Sputnik Planum имел положительную массу (дополнительную).


Гористая береговая линия Sputnik Planum на Плутоне. Большие блоки коры из водяного льда на Плутоне кажутся остановившимися в горах, неофициально названных al-Idrishi. Некоторые горные склоны выглядят покрытыми тёмным веществом, в то время как другие склоны яркие. Предоставлено: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Остальная часть этой массы, как сообщил Джонсон, может быть образована жидкостью, скрывающейся под поверхностью.

Джонсон и его команда объяснили это так:

"Подобно шару для боулинга, упавшему на дорожку, сильный удар создаёт вмятину на поверхности планеты, последовавшую за отскоком. Этот отскок тянет вещество вверх из глубины недр планеты. Если то поднятое вещество плотнее того, что вырвалось от столкновения, кратер будет с той же массой, как было до произошедшего удара. Это явление геологи называют изостатической компенсацией".
"Вода плотнее льда. Так что если под ледяной оболочкой Плутона был слой жидкой воды, это могло заставить место столкновения Sputnik Planum бить ключом, выравнивая массу кратера. Если бассейн появился с нейтральной массой, тогда слой азота, лежащий ниже, был бы достаточным для создания положительной массовой аномалии".

"Этот сценарий требует жидкого океана", сообщил Джонсон. "Мы хотели запустить компьютерные модели столкновения, чтобы увидеть, что случилось бы на самом деле. Мы узнали, что производство положительной массовой аномалии вообще-то довольно чувствительно к тому, какой толщины океанический слой. Оно также чувствительно к тому, насколько солёный океан, потому что соль влияет на плотность воды".

Модели имитируют столкновение с объектом, достаточно большим для создания бассейна размером со Sputnik Planum, поразившим Плутон на скорости, ожидаемой для той части Солнечной Системы. Моделирование предполагает различную толщину водного слоя под корой, от отсутствия воды до слоя толщиной в 200 км.

Сценарий, лучшим образом реконструировавший наблюдаемую глубину Sputnik Planum, как и создаваемый кратер с компенсированной массой, был таков, что Плутон имеет океанический слой толщиной более 100 км с солёностью около 30%.

"Так что это говорит нам, если Sputnik Planum вправду является положительной массовой аномалией - и, кажется, будто это так - этот "океанический слой будет там как минимум 100 км", сообщил Джонсон. "Довольно удивительно для меня, что у вас есть небесное тело так далеко в Солнечной Системе, которое всё же может иметь жидкую воду".

Джонсон сам и другие исследователи продолжат изучать данные, доставленные "Новыми Горизонтами", чтобы получить более ясную картину интригующей внутренней части и возможного океана на Плутоне.


Название прочитанной вами статьи "Под поверхностью Плутона более 100 км жидкой воды".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 1211 | Теги: New Horizons, Плутон | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]