На Плутоне нашли дюны из метанового льда
Ученые нашли доказательства существования на Плутоне дюн из замороженного метана. Согласно данным исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Science, рельеф этой далекой карликовой планеты более разнообразен, чем считалось ранее.
Ранее предполагалось, что атмосфера Плутона слишком разрежена и не обладает качествами, которые присущи атмосфере нашей планеты — например, не может формировать барханов и дюн.
Открытие было сделано после анализа фотографий, сделанных аппаратом НАСА «Новые горизонты», пролетевшим рядом с Плутоном в июле 2015 года.
Космический зонд летел к планете почти 10 лет, промчавшись мимо Плутона на скорости почти 60 тысяч км/ч.
В своем исследовании ученые рассказали, как изучали фотографии Равнины Спутника, частично покрытой чем-то, напоминающим дюны. По соседству протянулась цепь ледяных гор высотой около 5 км.
Исследователи пришли к выводу, что дюны находятся друг от друга на расстоянии 400−1000 м и состоят из замерзших метановых льдинок, размер которых в диаметре — около 200−300 микрометров. Это примерно соответствует размеру привычных нам песчинок.
Проектом руководил Мэтт Телфер — физический географ из Университета Плимута.
«Мы не можем рассмотреть каждую песчинку, но можем определить дюны и их базовые физические характеристики, а также плотность атмосферы, в которой они сформировались», — рассказал он в интервью Би-би-си.
«Также мы можем измерить некоторые основные показатели, например, удаленность дюн друг от друга, а также примерную скорость ветров, которые их образуют. Затем мы можем ввести эти данные в физическую модель, на основе которой можно предположить примерный вес такой песчинки», — пояснил он.
Для формирования дюн нужна атмосфера такой плотности, которая позволит ветрам переносить материал, а также необходим запас сухих частиц и механизм, с помощью которого частицы будут отрываться от поверхности.
Поначалу казалось, что на Плутоне таких условий нет.
Но Телфер и его коллеги вычислили, что дюны могут находиться на участке поверхности Плутона, где дуют наиболее сильные ветры на планете, достигающие скорости 10 метров в секунду, что достаточно для переноса частиц такого размера.
Такие ветры порождаются нисходящими потоками газов с вершин окружающих гор, а также за счет процесса сублимации метанового льда, то есть перехода его из твердого в газообразное состояние.
Ученые пришли к выводу, что на склонах гор на Плутоне лежит снег, состоящий из метана и, возможно, азота, который в определенных условиях переносится ветрами в долины.
Движущей силой этого процесса может быть разогрев атмосферы Солнцем, который поднимает температуру выше минус 230 градусов по Цельсию, то есть точки замерзания азота.
При разогреве льда в поверхностных слоях почвы кристаллы метана передают свою энергию льду из твердого азота, что содействует его сублимации и позволяет кристаллам метанового льда подниматься ветром в атмосферу.
«Мы понимаем теперь, что это небесное тело на окраинах Солнечной системы вовсе не является замерзшим планетоидом — на самом деле это динамичный мир, который постоянно изменяется и по сей день», — говорит Телфер.
Эти мысли находят отражение в статье профессора Александра Хейза, астронома из Корнеллского университета в Итаке, США, которая также опубликована в журнале Science.
Он приводит высказывание покойного сэра Патрика Мура, знаменитого ведущего популярной программы Би-би-си «Небо ночью», который еще в 1955 году писал о Плутоне как о планете, погруженной в вечную ночь, где царит тьма, тишина и холод.
Как указывает астроном, настало время пересмотреть эти старые представления. По его словам, теперь ученые уверены в том, что Плутон является геологически разнообразным и динамичным миром, в котором есть и внутреннее тепло, и смена времен года, и сублимация поверхностного льда.
Он подчеркивает, что Плутон не является самым удаленным от Солнца телом в нашей планетной системе, а представляет собой скорее «форпост» на пути в неисследованные области пояса Койпера.
Попутно стало ясно, что дюнный пейзаж характерен для целого ряда планет и других объектов нашей Солнечной системы — Венеры, Марса, спутника Сатурна Титана и даже кометы 67Р.
В настоящий момент космический зонд «Новые горизонты» приближается к другому объекту в поясе Койпера — транснептуновому астероиду 2014 MU69.
На следующей неделе на борт аппарата будет послана команда по активации его бортовых систем, а сближение с этим небесным телом состоится 1 января 2019 года.