Розкрито загадку супутника Плутона: це змінює уявлення про Харона і про саму карликову планету

Карликова планета Плутон має 5 супутників, і найбільший з них — це Харон. На північному полюсі цього супутника знаходиться регіон, який пофарбований у криваво-червоний колір — пляма Мордор. Вчені досі будують теорії, як саме ця область набула свого кольору. Але нова гіпотеза може змінити наше уявлення про те, з чого складається Харон, та про те, які в нього взаємодії з Плутоном, пише Inverse.

Регіон на північному полюсі Харона, пляма Мордору, астрономи неофіційно назвали саме так, пов'язавши цей червоний регіон зі знаменитою "країною зла" з творів Дж. Р. Р. Толкіна. Цю пляму на Хароні виявив ще у 2015 році космічний апарат "Нові горизонти" і відтоді вчені намагаються зрозуміти, як цей регіон набув свого червоного кольору.

Найпопулярніша нині теорія, що пояснює червоний колір плями Мордор, говорить про те, що цей колір обумовлений наявністю органічних сполук — толінів. Вони формуються, коли ультрафіолетове випромінювання руйнує хімічні речовини, такі як метан та вуглекислий газ. Але загадка полягає в тому, звідки взялися ці хімічні сполуки. Вчені вважали, що гази, які виходили з атмосфери Плутона, могли досягти Харона і почали накопичуватись на його поверхні. Завдяки низьким температурам на Хароні ці гази перетворилися на кригу.

Але нове дослідження припускає, що Плутон тут ні до чого, і ці хімічні сполуки з'явилися на поверхні Харона внаслідок вивержень вулканів, які викидали не магму, а лід.

Стефані Ментен та її колеги з Університету Пердью підрахували кількість метану, яку могло б викинути з надр Харона внаслідок тих же вивержень, які створили велику крижану рівнину в південній півкулі Харона під назвою рівнина Вулкан. У результаті моделювання вчені з'ясували, що в плямі Мордор могла викинутися достатня кількість метану за мільйони років, щоб тут утворився лід завтовшки 9 метрів.

Потім космічне і сонячне випромінювання поступово зруйнували верхній шар молекул метану і перетворили їх на темніші сполуки — толіни, і так цей регіон на Хароні набув свого криваво-червоного кольору. Принаймні так звучить їхня теорія.

"Приблизно 4 млрд років тому на Хароні існував підповерхневий океан з рідкої води з домішкою аміаку, метану та інших хімічних речовин. Але в якийсь проміжок часу, між 4 і 2 млрд років тому, цей океан замерз. Замерзла вода, яка перетворилася на лід, почала виходити на поверхню і розколола кору Харона. У результаті почали відбуватися виверження талого льоду", — каже Ментен.

Вчені вважають, що цей крижаний вулканізм тривав приблизно 1 млн років і в результаті з'явився регіон — рівнина Вулкан, розміром 400 тисяч кв. км. Такі ж виверження могли відбутися і на півночі, там, де утворилася пляма Мордору. Відповідно метан, який вирвався на поверхню, перетворився на лід.

На Землі та інших кам'янистих світах вулканізм грає значної ролі у переміщенні летких органічних сполук, як-от метан і вуглекислий газ, з глибини планети на поверхню. Висновки вчених припускають, що те саме може бути вірним і для маленьких крижаних світів поясу Койпера, де знаходяться Плутон і Харон.

Такі карликові планети, як Макемаке та Седна, які також знаходяться в поясі Койпера, мають темно-червоні регіони на поверхні, і дослідження показують, що ці поверхні містять метановий лід і жодна з цих карликових планет не обертається навколо іншої карликової планети, такої як Плутон, з чиєї атмосфери може бути викинутий метан та інші гази.

Тепер вчені хочуть зрозуміти, чому пляма Мордору червона, а не чорна. Вважається, що толіни згодом темніють, тому за 2 млрд років цей регіон мав стати чорним. Але як і на Макемаку та Седні, ця область має червоний колір.

"Ми вважаємо, що мікрометеорити можуть постійно стирати найвищий шар толінів, оголюючи під ним червоний шар. Також можливо, що газ, що виходить з атмосфери Плутона, може допомагати оновлювати речовини на поверхні Харона, які відклалися в результаті стародавніх вивержень. Але це поки лише теорія", — каже Ментен.

Фокус вже писав про те, чому Плутон втратив статус планети, і чому він досі є загадкою для вчених.