Наиболее узнаваемой чертой Плутона является светлая область в форме сердца, названная регионом Томбо. Происхождение этого рельефного образование стало одной из главных загадок, связанных с этой карликовой планетой. Однако теперь ученым удалось представить наиболее вероятный сценарий происхождения знаменитого сердца.
Международная команда астрофизиков во главе с учеными из Бернского университета и членами Национального центра компетенции в области исследований (NCCR) PlanetS успешно воспроизвела необычную форму с помощью численного моделирования.
В 2015 году камеры миссии НАСА New Horizons обнаружили на поверхности карликовой планеты Плутон большую структуру, напоминающую сердце. С тех пор эта находка озадачивала ученых своей уникальной формой, геологическим составом и высотой над уровнем моря.
Авторы исследования из Университета Берна и Университета Аризоны взяли за основу гипотезу, предполагающую, что эта область сформировалась после столкновения Плутона с каким-то другим объектом. Ранее доминирующей версией было проявление криовулканизма, то есть выхода на поверхность вещества из недр Плутона, где якобы должен был скрываться обширный скрытый океан.
Ученых привлек участок региона Томбо под названием равнина Спутник. Эта часть лежит на 4 километра ниже среднего уровня окружающей местности. Она покрыта азотным льдом. Как и большая часть региона Томбо. В то время как другие участки Плутона содержат на поверхности метановый и водяной лед.
«Внешний вид Равнины Спутника обусловлен тем, что он преимущественно заполнен белым азотным льдом, который движется и конвектирует, постоянно сглаживая поверхность. Этот азот, скорее всего, быстро накопился после удара из-за меньшей высоты«, — объясняет ведущий автор исследования, Гарри Баллантайн из Бернского университета. Восточная часть Сердца также покрыта аналогичным, но гораздо более тонким слоем азотного льда, происхождение которого ученым до сих пор неясно, но, вероятно, связано со Sputnik Planitia.
Авторы работы с помощью компьютерного моделирования стали искать сценарий столкновения, который мог бы дать наблюдаемый результат. Проверялись объекты разной массы, разного состава, само столкновение в моделях происходило под разными углами и на разной скорости. В результате удалось получить такую картину, которая видна на поверхности Плутона.
Сценарий описывает удар по касательной под углом 30 градусов. В карликовую планету должен был врезаться объект размером около 600 километров в поперечнике, состоящий на 15 процентов из каменистого материала. Причем скорость удара была невысокой. В результате такого столкновения Плутон не разрушился, но на его поверхности образовался своеобразный «шрам», не похожий на типичный кратер.
«Ядро Плутона настолько холодное, что породы остались очень твердыми и не расплавились, несмотря на жар удара. Благодаря углу и малой скорости столкновения, центр объекта не погрузился в ядро карликовой планеты, а осталось пятном на его поверхности«, — объясняет Гарри Баллантайн.
«Где-то под Равниной находится остаток ядра массивного тела, которое Плутон так и не переварил«, — добавляет соавтор Эрик Асфауг из Университета Аризоны. Такая прочность ядра и относительно низкая скорость были ключом к успеху этого моделирования. Если бы исследователи заложили в модель меньшие показатели, то след столкновения был бы симметричнее. То есть не похожим на каплевидную форму, наблюдаемую New Horizons.
«Мы привыкли думать о столкновениях планет как о невероятно интенсивных событиях, в которых можно игнорировать детали, за исключением таких вещей, как энергия, импульс и плотность. Но в далеких краях Солнечной системы скорости намного меньше, а твердый лед прочен, поэтому нужно быть более точным в своих расчетах. Вот здесь-то и начинается самое интересное«, — говорит Эрик Асфауг.
Исследователи продолжат дорабатывать свою гипотезу и модель, чтобы лучше понять эволюцию Плутона и механизмы взаимодействия объектов в поясе Койпера.
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!
Без активной гиперссылки на материал Sauap.org копирование запрещено!
Ссылки: https://lifehacker.ru/proisxozhdenie-serdca-na-plutone/, https://nauka.err.ee/1609315566/reshilas-zagadka-pojavlenija-serdca-plutona
