Экватор Плутона могут окружать метановые льды размером с небоскреб

Фото из открытых источников

Новое исследование показало, что шпили метанового льда размером с небоскреб могут покрывать около 60% экваториальной области Плутона — это большая площадь, чем предполагали ранее ученые.

Исследование, опубликованное в журнале Journal of Geophysical Research: Planets, основано на данных, собранных космическим аппаратом NASA New Horizons, который сделал первые снимки крошечного мира крупным планом десять лет назад, 14 июля 2015 года.

Во время этого пролёта космический аппарат обнаружил шпили метанового льда, каждый высотой около 300 метров. Они расположены на расстоянии до 7 километров друг от друга, образуя почти параллельные ряды, образуя геологическую структуру, которую астрономы называют «клиновидной местностью».

Шпили были замечены в высокогорных районах вдоль экватора карликовой планеты в регионе Тартар Дорса, горном участке к востоку от знаменитой области Томбо на Плутоне, имеющей форму сердца.

Эти образования, по-видимому, представляют собой более крупную, но более разнесённую версию земных пенитентес — образований из водяного льда, образующихся в высокогорных регионах, таких как Анды, и достигающих максимальной высоты 3 м. Аналогичные структуры также наблюдались на спутнике Юпитера Европе и, возможно, существуют на Марсе.

Аппарату «Новые горизонты» удалось получить изображения высокого разрешения только лезвийной поверхности на стороне Плутона, обращённой к зонду — в полушарии встречи — во время пролёта. Однако дополнительные данные, собранные в инфракрасном диапазоне, указали на то, что большая часть экваториальной области карликовой планеты, даже в полушарии, не участвующем в столкновении, богата метаном. Это говорит о том, что шпили тоже находятся там.

Однако фотографии полушария Плутона, не связанного с планетой, слишком размыты, чтобы напрямую обнаружить шпили. Однако один из способов обнаружить их — использовать «косвенные подсказки на изображениях», — рассказал соавтор исследования Ишан Мишра из Лаборатории реактивного движения в Пасадене, штат Калифорния.

По словам Мишры, эти косвенные признаки включают шероховатость поверхности — неровности, включая склоны или гребни, подобные шпилям Плутона, — которые были обнаружены в масштабах, слишком малых для разрешения камер космических аппаратов. Он отметил, что более шероховатые поверхности выглядят темнее гладких при одинаковых условиях освещения, поскольку неровности создают тени. Это означает, что шероховатые поверхности, покрытые лезвиями, давали бы заметную тенденцию к «потемнению», даже если бы ледяные шипы было невозможно идентифицировать напрямую.

Следуя этим рассуждениям, авторы исследования проанализировали фотографии Плутона, на которых свет отражался от поверхности под разными углами. Используя эти данные об отражении, исследователи изучили, как яркость поверхности Плутона менялась в зависимости от угла обзора. Они сосредоточились на шести конкретных областях, включая ребристый рельеф, обнаруженный космическим аппаратом на полушарии встречи, и предполагаемый ребристый рельеф на обратной стороне карликовой планеты. Используя математическую модель, группа затем рассчитала, как яркость поверхности менялась в зависимости от шероховатости.

Астрономы обнаружили, что, несмотря на значительные различия в каждом регионе, богатые метаном регионы темной стороны были очень неровными — в среднем в два раза более неровными, чем пересеченная местность в полушарии встречи.

Результаты показывают, что лезвийная местность из ледяных шпилей охватывает полосу, охватывающую около 60% окружности планеты, что эквивалентно пятикратной ширине континентальной части США, причём большая её часть расположена на полушарии, не участвующем в столкновении. Однако, как рассказал Мишра, пока неясно, является ли эта полоса непрерывной или неоднородной.

Полоса простирается между 30 градусами к северу и югу от экватора Плутона, где климатические условия, по-видимому, идеально подходят для формирования этих пиков, пояснил Мишра. «Формирование лопастного рельефа зависит от долгосрочных циклов конденсации и сублимации метана, которые определяются сменой времён года и изменениями орбиты Плутона», — сказал он.

Для подтверждения новых наблюдений потребуются прямые доказательства. Наиболее точный способ подтвердить распространение лезвийной поверхности на тёмную сторону Плутона — это будущая космическая миссия, сказал Мишра. «До тех пор исследования, подобные нашему, предоставляют наилучшие косвенные доказательства, основанные на имеющихся данных».