КАК МОГ ТРЕСНУТЬ ХАРОН?

Компаньон Плутона - Харон - поражает своими удивительными чертами, в особенности наличием гигантской системы каньонов и разломов, простирающихся к северу от экватора на известной стороне и, по-видимому, вокруг всего его тела. Как она могла возникнуть? Команда исследователей "Новые Горизонты" предполагала оригинальную причину: существование в прошлом внутреннего водного океана Харона, который при замерзании увеличивал свой объём, что привело к растрескиванию коры и излиянию "водяной лавы" на поверхность https://vk.com/wall-28469079_14101 Однако, новая модель, разработанная исследователями из Университета Рочестер (Нью-Йорк), предлагает ещё одно объяснение формированию разломов на ледяных спутниках, таких как Харон.

Обычно считается, что разломы на небесных телах являются результатами геодинамических процессов, например, тектонического движения плит. Однако, проф. Элис Квилин из Университета Рочестер (Нью-Йорк) и её коллеги предполагают, что для случая малых тел причиной появления разломов может стать другое небесное тело, пролетевшее вблизи.

Планетологам известно, что большинство кратеров на спутниках планет имеют ударную природу в результате встречи с другими телами в течение миллиардов лет. Но помимо "удачных" встреч бывают и простые сближения, причём, число последних значительно больше. Создав очередную компьютерную модель, учёные показали, что приливное притяжение, созданное соизмеримым по массе или более массивным небесным объектом, может оказаться в ряде случаев достаточно сильным для того, чтобы вызвать деформацию и растрескивание поверхности ледяных тел. Не исключено, что это может объяснять также и гигантские разломы на Марсе, однако, это уже было тяжело промоделировать.

Ледяные спутники планет с точки зрения теории упругости являются хрупкими телами. Чтобы численно промоделировать их поведение, их объём был разбит на множество частей, соединённых "пружинами", деформирующимися по известному закону. Таким образом, решалась стандартная задача поведения N-тел, которая часто используется в планетологии для понимания гравитационных процессов на поверхности планет или звёзд. Другие известные модели поверхности ледяных тел ранее использовали т.н. модели "уложенных булыжников". Результаты, опубликованные в журнале Icarus (доступны тут https://vk.com/doc-28469079_437583982 ), действительно подтверждают, что пролетающее мимо массивное тело могло бы вызывать сильное приливное взаимодействие, приводящее к деформации как поверхности, так и объёма ледяных тел, таких как Харон, Диона, Тефия и Ариэль. Ключевым фактором, определяющим, появится ли разлом, является соотношение двух механических напряжений в коре - вызываемого пролетающим объектом и уже имеющегося в поверхностном слое льда. Во второй сателлитной статье, опубликованной в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (просматривается тут https://vk.com/doc-28469079_437587747 ) учёные показали также, что эти модели также коррелируют со скоростями вращения ледяных спутников при их обращении вокруг хозяина.

Детали можно найти в указанных статьях, а в дополнение прилагаем видео для ряда симуляций от исследователей, в общих чертах передающих идею.

Источник: www.rochester.edu