Новое исследование намекает на то, что жидкая вода может быть распространена на границе солнечной системы.

Новый анализ изображений с космического корабля НАСА «Новые горизонты» показывает, что у карликовой планеты был подземный океан вскоре после того, как Плутон образовался 4,5 миллиарда лет назад, и что океан может окружать и взаимодействовать со скалистым ядром.

Если это так, океаны могут быть обычным явлением на краю солнечной системы – и даже могут поддерживать жизнь. Это, возможно, «меняет наше представление о поясе Койпера», области ледяных объектов за пределами орбиты Нептуна, говорит ученый-планетолог Адин Дентон из Университета Пердью в Западном Лафайете, штат Индиана.

Проходя через пояс Койпера в 2015 году, автоматическая межпланетная станция НАСА «Новые горизонты» показала, что, несмотря на то, что планета  находится почти в 6 миллиардах километров от Солнца, Плутон обнаружил признаки размещения океана жидкой воды под ледяной оболочкой.

Сколько жидкости может лежать под землей Плутона, как долго она там находилась, и сколько воды могло частично замерзнуть с течением времени, трудно определить с поверхности. Новое исследование, которое было запланировано   16 марта на конференции по лунной и планетарной науке в Вудленде, штат Техас, отменило эти вопросы.

У Плутона есть подземный океан, и он потенциально обитаем
Темные линии (обведенные кружками) на поверхности Плутона, показанные на этом изображении с космического корабля НАСА «Новые горизонты», могут отмечать рябь, созданную, когда большой объект, вероятно, врезался в противоположную сторону карликовой планеты. КОМАНДА NEW HORIZONS

 «Если сегодня есть океан, возникает вопрос: когда этот океан попал туда?» говорит ученый-планетист Карвер Биерсон из Калифорнийского университета в Санта-Круз.

Биерсон рассмотрел две возможные истории потенциального океана Плутона. Если бы у карликовой планеты был «холодный старт», любая подповерхностная вода сначала была бы заморожена, а затем плавилась под воздействием тепла от распадающихся радиоактивных элементов в ядре карликовой планеты, только чтобы частично замерзнуть снова со временем. В этом сценарии Биерсон ожидал увидеть трещины и рябь на ледяной оболочке Плутона от сжатия шара, когда лед тает, а затем расширяется, когда вода замерзает. Это заставило бы лед складываться в гороподобные объекты, в то время как расширение растягивало бы лед и создавало бы дефекты и грабены.

Второй сценарий Биерсона предполагал «теплое начало» для Плутона, где океан был бы жидким почти для всего существования Плутона в 4,5 миллиарда лет. В этом случае на поверхности будут видны только трещины от моря, расширяющегося при частичном замерзании. И это именно то, что Биерсон и его коллеги обнаружили на изображениях межпланетной станции «Новые горизонты», предполагая, что жидкий океан Плутона почти так же стар, как и сама карликовая планета.

В отдельном исследовании Дентон и  коллеги рассмотрели влияние, которое сформировало на Равнине Спутника, левую долю особого бассейна в форме сердца Плутона. Из-за того, что «Новые горизонты» пролетели мимо Плутона, взгляд ученых на половину карликовой планеты неясен. Но команда смогла увидеть линии на поверхности Плутона на совершенно противоположной стороне земного шара от ледяной равнины спутника, сообщили исследователи в октябре 2019 года на сайте arXiv.org. Эти линии могут быть следами ударных волн от массивного удара, который сформировал огромный бассейн, говорит Дентон.

«Если воздействие достаточно велико… сама планета может действовать как линза и фокусировать энергию волны в точной противоположной точке планеты от удара».

Внутренняя структура Плутона контролировала бы, как эти ударные волны дрожали на планете. Глядя на трещины на поверхности льда, можно определить толщину предполагаемого океана или химический состав ядра. Поэтому Дентон и  коллеги провели компьютерное моделирование воздействия, чтобы найти новые данные.

«Мы получили забавный ответ», – говорит Дентон. Чтобы объяснить линии, наблюдаемые на планете, Плутону нужен не только большой океан толщиной 150 и более километров, но и ядро ​​должно содержать минералы, такие как серпантин, которые образуются в результате взаимодействия между камнем и водой. Астробиологи считают, что взаимодействие вода-камень может обеспечить энергию и питательные вещества для жизни. По словам Дентон, возможность появления некоторого скучного ядра может позволить жизни встать на край солнечной системы.

Вероятность того, что у Плутона есть обитаемый океан, повышает вероятность того, что это делают и другие объекты пояса Койпера, говорит планетолог Джеймс Таттл Кин из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, который является членом команды «Новые горизонты».

«Это излагает одну из самых крутых гипотез, которые могла бы проверить будущая миссия Плутона», – говорит он. «Если у Плутона может быть океан и он потенциально пригоден для обитания, то весьма вероятно, что другие тела в поясе Койпера также являются океанскими мирами и потенциально обитаемы».