Раскрыта загадка спутника Плутона: это меняет представление о Хароне и о самой карликовой планете

У карликовой планеты Плутон есть 5 спутников и самый большой из них – это Харон. На северном полюсе этого спутника находится регион, который окрашен в кроваво-красный цвет – пятно Мордор. Ученые до сих пор строят теории, как именно эта область получила свой цвет. Но новая гипотеза может изменить наше представление о том, из чего состоит Харон, и о том, какие у него взаимодействия с Плутоном, пишет Inverse.

Регион на северном полюсе Харона, пятно Мордор, астрономы неофициально назвали именно так, связав этот красный регион со знаменитой "страной зла" из произведений Дж. Р.Р. Толкина. Это пятно на Хароне обнаружил еще в 2015 году космический аппарат "Новые горизонты" и с тех пор ученые пытаются понять, как этот регион получил свой красный цвет.

Самая популярная ныне теория, объясняющая красный цвет пятна Мордор, говорит о том, что этот цвет обусловлен наличием органических соединений – толинов. Они формируются, когда ультрафиолетовое излучение разрушает химические вещества, такие как метан и углекислый газ. Но загадка состоит в том, откуда взялись эти химические соединения. Ученые считали, что газы, которые выходили из атмосферы Плутона, могли достичь Харона и начали накапливаться на его поверхности. Благодаря низким температурам на Хароне эти газы превратились в лед.

Но новое исследование предполагает, что Плутон здесь ни при чем и эти химические соединения появились на поверхности Харона в результате извержений вулканов, которые выбрасывали не магму, а талый лед.

Стефани Ментен и ее коллеги из Университета Пердью подсчитали количество метана, которое могло быть выброшено из недр Харона в результате тех же извержений, которые создали обширную ледяную равнину в южном полушарии Харона под названием равнина Вулкан. В результате моделирования, ученые выяснили, что в пятне Мордор могло извергнуться достаточное количество метана за миллионы лет, чтобы здесь образовался лед толщиной в 9 метров.

Затем космическое и солнечное излучение постепенно разрушили верхний слой молекул метана и превратили их в более темные соединения — толины, и таким образом этот регион на Хароне приобрел свой кроваво-красный цвет. По крайней мере так звучит их теория.

"Примерно 4 млрд лет назад на Хароне существовал подповерхностный океан из жидкой воды с примесью аммиака, метана и других химических веществ. Но в какой-то период времени, между 4 и 2 млрд лет назад этот океан замерз. Замерзшая вода, которая превратилась в лед, начала выходить на поверхность и расколола кору Харона. В результате начали происходить извержения талого льда", — говорит Ментен.

Ученые считают, что этот ледяной вулканизм продолжался примерно 1 млн лет и в результате появился регион — равнина Вулкан, размером в 400 тысяч кв. км. Такие же извержения могли произойти и на севере, там, где образовалось пятно Мордор. Соответственно метан, который вырвался на поверхность превратился в лед.

На Земле и в других каменистых мирах вулканизм играет важную роль в перемещении летучих органических соединений, таких как метан и углекислый газ, из глубины планеты на поверхность. Выводы ученых предполагают, что то же самое может быть верно и для маленьких ледяных миров пояса Койпера, где находятся Плутон и Харон.

Такие карликовые планеты, как Макемаке и Седна, которые также находятся в поясе Койпера, имеют темно-красные регионы на поверхности, и исследования показывают, что эти поверхности содержат метановый лед и ни одна из этих карликовых планет не вращается вокруг другой карликовой планеты, такой как Плутон, из чьей атмосферы может быть выброшен метан и другие газы.

Теперь ученые хотят понять, почему пятно Мордор красное, а не черное. Считается, что толины со временем темнеют, поэтому за 2 млрд лет этот регион должен был стать черным. Но как и на Макемаке и Седне, эта область имеет красный цвет.

"Мы считаем, что микрометеориты могут постоянно стирать самый верхний слой толинов, обнажая под ним красный слой. Также возможно, что газ, выходящий из атмосферы Плутона, может помогать обновлять вещества на поверхности Харона, которые отложились в результате древних извержений. Но это также пока только теория", — говорит Ментен.

Фокус уже писал о том, почему Плутон потерял статус планеты и почему он до сих пор является загадкой для ученых.