Признаки криовулканизма на Плутоне помогают понять его геологическую активность

Фото из открытых источников

Чему криовулканизм на Плутоне может научить учёных о современной геологической активности этой карликовой планеты? Именно на это направлено недавнее исследование, опубликованное в The Planetary Science Journal. Группа учёных исследовала потенциальные криовулканические зоны в определённых регионах Плутона. Это исследование может помочь учёным лучше понять современную геологическую активность, в том числе то, как она может быть активной, находясь на такой удалённой от Солнца орбите.

Для исследования исследователи изучили кальдеру Килдазе на Плутоне, которая находится в регионе Хаябуса Терра карликовой планеты, на предмет свидетельств прошлой криовулканической активности. Для этого команда использовала комбинацию изображений, полученных с космического аппарата НАСА Новые Горизонты, который пролетел мимо Плутона в июле 2015 года, и сравнила их с другими участками криовулканизма на Плутоне, а также с аналогичными участками на Земле и Марсе. К криовулканическим участкам на Плутоне относятся Вирджил Фосса и Терра Викинг, в то время как к аналогичным участкам на Земле относятся Йеллоустоунская кальдера, кальдера Валлес и кальдера Лонг-Вэлли. Для Марса этими участками являются обрушившиеся кратеры, расположенные в Лабиринте Ночи, который представляет собой заполненную каньоном область в западной части Долины Маринера, которая является крупнейшим каньоном в Солнечной системе.

Наряду с изображениями, полученными с аппарата «Новые горизонты», и планетарными аналогами исследователи использовали серию цифровых моделей рельефа, профилей рельефа и моделей трёхмерной визуализации, чтобы установить происхождение водяного льда, присутствующего на Килдазе. В итоге исследователи пришли к выводу, что водяной лёд на Килдазе имеет возраст примерно несколько миллионов лет, а возможно, и больше, но всё же значительно моложе самого Плутона.

В исследовании делается следующий вывод: «Учитывая размер, структуру, состав и молодость Киладзе и его окрестностей, мы предполагаем, что этот регион представляет собой криовулкан с кальдерной структурой, имеющий историю одного или нескольких извержений, выбросивших 103 [1000] км3 [кубических километров] криолавы, и, возможно, неизвестного количества извержений меньшего масштаба».

Как следует из названия, криовулканизм связан с ледяной «магмой», в отличие от раскаленной лавы или магмы, характерных для традиционного вулканизма. С момента первого использования термина «криовулкан» в 1987 году криовулканизм наблюдался на множестве планет Солнечной системы, включая Цереру, Европу, Ганимед, Энцелад, Титан, несколько спутников Урана, Тритон и Марс. Потенциальными источниками криовулканизма являются внешние процессы, такие как удары кратеров, приливное нагревание от двух планетарных тел, взаимодействующих друг с другом, или внутреннее тепло от радиоактивного распада.

Что делает это исследование интригующим, так это то, что Плутон находится дальше всего от Солнца, чем любое из этих планетных тел, а это означает, что влияние Солнца, вероятно, не отвечает за его потенциальную криовулканическую активность. Ученые продолжают спорить, является ли потенциальным источником внутреннего нагрева Плутона приливным нагревом через взаимодействие с его крупнейшим спутником Хароном, или радиогенным нагревом, который представляет собой радиоактивный распад изотопов внутри планеты. Например, исследование 2022 года, опубликованное в Icarus, выдвинуло гипотезу, что внутреннее тепло Плутона было вызвано приливным нагревом с его взаимодействием с Хароном, а его размер позволял этому теплу оставаться внутри него еще долго после того, как внутреннее тепло Харона остыло. Кроме того, было высказано предположение, что внутреннее тепло Плутона возникло в результате его образования миллиарды лет назад.

Хотя «Новые горизонты» совершили свой исторический пролёт мимо Плутона в июле 2015 года, он остаётся единственным космическим аппаратом, посетившим Плутон. С тех пор было предложено несколько миссий для повторного посещения Плутона, включая комбинированный орбитально-посадочный модуль с термоядерным реактором, который, как предполагается, достигнет Плутона всего за четыре года. Для сравнения, «Новым горизонтам» потребовалось девять лет, чтобы достичь Плутона. Тем временем учёные продолжают изучать данные, полученные «Новыми горизонтами», чтобы раскрыть тайны геологической активности карликовой планеты.

Какие новые открытия в области криовулканической активности Плутона откроются исследователям в ближайшие годы и десятилетия? Время покажет, и именно поэтому мы занимаемся наукой!