Тайна сердца Плутона раскрыта: ученые рассказали историю космического катаклизма

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

С тех пор, как человечество впервые обратило свой взор к звездному небу, оно пыталось разгадать тайны, скрытые в бескрайних просторах космоса. И вот, совсем недавно, нашему взору предстала одна из самых трогательных и загадочных картин: гигантское сердце, высеченное на поверхности далекого Плутона.

Автор: Designer

Это «сердце», известное как область Томбо, сразу же завоевало сердца людей, но одновременно озадачило ученых. Что могло создать столь необычную форму на поверхности карликовой планеты? Ответ, как оказалось, скрывался в глубинах времени, в эпохе космических катаклизмов, формировавших облик нашей Солнечной системы.

Фрагмент снимка с областью Томбо. Снимок с расстояния 768 тысяч километров
Автор: National Aeronautics and Space Administration (NASA) / Applied Physics Laboratory. Собственная работа; crop of the following:File:Pluto by LORRI and Ralph, 13 July 2015. jpg, Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org
След древнего столкновения

Группа астрофизиков, объединивших свои усилия в поисках истины, провела виртуальное путешествие в прошлое Плутона. С помощью сложных компьютерных моделей они воссоздали событие, навсегда изменившее облик этой ледяной планеты.

Оказывается, миллиарды лет назад Плутон пережил встречу с космическим странником — огромным астероидом, размером с половину Швейцарии. Это столкновение, подобно удару молота по глине, оставило неизгладимый след на поверхности Плутона, сформировав то, что мы сегодня видим как Равнину Спутника — западную часть «сердца».

Сверху, распределение материала ударного механизма после номинального столкновения, отображается в виде равнопромежуточной проекции толщины на максимальную глубину ~150 км. Сферическая система отсчёта была выбрана таким образом, чтобы наилучшим образом соответствовать местоположению и ориентации SP на сегодняшний день. К северу от экватора распределение почти эллиптическое, что соответствует первой точке контакта ударного объекта и последующему кратеру. К югу от экватора находится заостренный «хвост» распределения, который вызван проскальзыванием ядра ударника через плутонианскую мантию. Внизу, наблюдаемое распределение высот Плутона.
Автор: Ballantyne, H.A., Asphaug, E., Denton, C.A. et al. Sputnik Planitia as an impactor remnant indicative of an ancient rocky mascon in an oceanless Pluto. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02248-1 (CC-BY 4.0) Источник: www.nature.com

Но почему именно сердце? Почему не круг или кратер? Ответ кроется в угле столкновения. Астероид врезался в Плутон не «в лоб», а под косым углом, словно скользя по поверхности. Это привело к тому, что выброшенный материал образовал вытянутую форму, напоминающую слезу, а затем — сердце.

Замороженное сердце Плутона

Равнина Спутника, подобно гигантскому ледяному озеру, заполнена азотным льдом. Этот лед, как выяснилось, сыграл важную роль в сохранении формы «сердца». Он действует как своеобразный «шпатлевка», сглаживая неровности и придавая поверхности гладкость.

Цвет обозначает состав, как указано в метках. Поверхность SP соответствует поверхности льда N2. Ледяная мантия непосредственно под SP, согласно моделированию, имеет импакторное происхождение. Если импакторная мантия имеет несколько большую плотность, чем ледяная мантия Плутона, то вся область SP будет опускаться в направлении изостазии, образуя региональную депрессию. Каменное ядро импактора оказывается погребенным под самой южной областью SP, где оно и остается. Более высокая плотность этого маскона и, как следствие, более глубокий рельеф и залежи льда N2 над ним приводят к положительной гравитационной аномалии, которая устанавливает и поддерживает околоэкваториальное положение SP через истинное полярное блуждание.
Автор: Ballantyne, H.A., Asphaug, E., Denton, C.A. et al. Sputnik Planitia as an impactor remnant indicative of an ancient rocky mascon in an oceanless Pluto. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02248-1 (CC-BY 4.0) Источник: www.nature.com

Интересно, что внутренняя структура Плутона, как показали исследования, отличается от того, что предполагалось ранее. Ученые полагали, что под ледяной корой скрывается океан жидкой воды. Однако результаты моделирования говорят о другом: скорее всего, океана нет, или он очень тонкий.

Загадки, оставшиеся без ответа

Хотя тайна происхождения «сердца» Плутона раскрыта, некоторые вопросы остаются без ответа. Например, как образовалась восточная часть «сердца», покрытая тонким слоем азотного льда? Как быстро Равнина Спутника смещается к экватору Плутона?

Ответы на эти вопросы, возможно, ждут нас в будущих исследованиях. Но уже сейчас ясно одно: Плутон, эта далекая карликовая планета, хранит в себе удивительные истории о космических катаклизмах и процессах, формирующих облик нашей Солнечной системы.

И кто знает, какие еще секреты скрывает это ледяное сердце, бьющееся в ритме космоса?

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему нельзя идеально расчесать теннисный мячик, и при чем тут термоядерный реактор? Теорема «о волосатом шаре» объясняет мир вокруг нас

В мире высоких технологий и сложных научных открытий простые истины порой ускользают от нашего внимания. Мы привыкли к тому, что за каждым великим изобретением стоит титанический труд ученых, годы...

Стоит ли идти? Обзор новой выставки в ГТГ «Васнецовы. Связь поколений. Из XIX в XXI век»

Уже неоднократно на этих страницах я признавался в самых теплых чувствах, которые испытываю к творчеству Виктора Михайловича Васнецова, так что для меня гамлетовского вопроса относительно новой...

Топология света: новый ключ к нагреву термоядерной плазмы

Свет пронизывает наш мир, позволяя нам видеть, общаться и исследовать Вселенную. Он также играет важную роль в исследованиях термоядерного синтеза, одного из самых перспективных источников чистой...

Экзо-Венера Gliese 12 b: потенциально обитаемая планета с земной температурой

В бескрайних просторах космоса, среди мириад звездных систем, ученые неустанно ищут планеты, подобные нашей Земле. В этом поиске важную роль играют M-карлики — наиболее распространенный...

Почему узор каждой снежинки уникален и можно ли сделать два одинаковых?

Многие наверняка не раз слышали о том, что не бывает в мире абсолютно идентичных снежинок. Якобы они настолько же уникальны, как и отпечатки пальцев у людей. Но почему не существует двух...