Околоплутонова система до сих пор хранит множество тайн, одной из которых является крупнейший спутник Плутона — загадочный Харон. Он был обнаружен в 1978 году и долгое время оставался далеким и малоизученным объектом, пока в 2015 году мимо него не прошел аппарат NASA New Horizons. Благодаря данным этой миссии ученые смогли узнать больше о природе Харона, в том числе о возможных признаках криовулканической активности. В отличие от привычных вулканов, криовулканы извергают не раскаленную магму, а криолаву — смесь воды, аммиака, метана и других летучих веществ, выбрасываемых при низких температурах.
Уникальная миссия New Horizons и новые открытия
Беспрецедентный полет межпланетного аппарата NASA New Horizons подарил исследователям ценные изображения этого загадочного спутника и позволил сделать важные открытия относительно его геологического прошлого. Интерес к Харону подогрели подозрения на присутствие криовулканов, которые могли формировать необычные особенности ландшафта на поверхности спутника. На снимках New Horizons ученые заметили значительно более молодую, по геологическим меркам, область в южном полушарии Харона — это вулканическая равнина Vulcan Planitia, названная в честь легендарной планеты из вселенной "Звездного пути". Меньшее количество кратеров на этой территории свидетельствовало о ее сравнительно недавнем формировании, что побудило исследователей провести подробное изучение морфологии этого края Харона.
Революционное моделирование под руководством Джессики Л. Новиелло
Отправной точкой для более глубокого анализа послужила работа группы ученых под руководством Джессики Л. Новиелло из Университета Мэриленда. Используя подробные данные New Horizons, они задействовали современную одномерную геохимическую модель IcyDwarf. С помощью этой технологии им удалось смоделировать внутреннюю эволюцию Харона, а также проследить процессы формирования и исчезновения его подледного океана.
В результате моделирования выяснилось, что спустя примерно 370–400 миллионов лет после образования Харон обзавелся океаном под поверхностью. Этот водный резервуар оставался в жидком состоянии довольно длительное время и, предположительно, полностью замерз около 2,1–2,2 миллиарда лет назад. Неожиданностью стали факты, связанные с ролью аммиака: оказалось, что наличие даже небольшой его концентрации (до 10% от объема воды) могло поддерживать жидкое состояние океана гораздо дольше, вплоть до 4,4 миллиарда лет. Теоретически, некоторые остатки жидкой воды могли сохраняться и до наших дней.
Загадка Вулкан Планитии и альтернативные сценарии
Однако между рассчитанным временем окончательной заморозки океана и возрастом молодых равнин на Хароне наблюдается явное различие. Так, если оценочный возраст Vulcan Planitia составляет примерно четыре миллиарда лет, а океан замерз «всего» два миллиарда лет назад, то криовулканизм не может быть объяснен только замерзанием внутреннего океана. Наиболее вероятным сценарием, считают ученые, является предполагаемое образование Харона в результате гигантского столкновения родительского тела Плутона с массивным объектом. Такое катастрофическое событие могло породить условия, при которых часть материала оказалась достаточно разогретой для формирования жидкой воды даже спустя долгое время после образования спутника.
Неизвестное прошлое Харона: впереди — новые открытия
Харон до сих пор остается одним из самых малоизученных крупных объектов в поясе Койпера. Теория его происхождения только прорабатывается специалистами: существуют предположения, что он либо был самостоятельным телом пояса Койпера и был "захвачен" притяжением Плутона, либо зародился в результате столкновения — так называемый «лунный сценарий». Независимо от того, какова истинная история Харона, текущее исследование расширяет горизонты нашего понимания процессов в отдаленных уголках Солнечной системы.
Оптимизм перед будущими открытиями
Достижения миссии New Horizons и смелые гипотезы команды Университета Мэриленда открывают новые перспективы перед астрономами и геологами. Если дальнейшие исследования подтвердят существование некогда жидкого океана под ледяной корой Харона, мы получим уникальный шанс пересмотреть устоявшиеся взгляды на геологическую и вулканическую активность малых тел Солнечной системы. Это не только повысит нашу осведомленность о Хароне, но и приблизит к раскрытию тайн других ледяных миров далеко за пределами орбиты Нептуна. Таким образом, Харон постепенно из загадочного спутника превращается в источник вдохновения для новых свершений в науке и межпланетных исследованиях.
Источник: naked-science.ru
