ПЛУТОН: ВСЕ ПРИЗНАКИ ПОДЛЁДНОГО ГЛОБАЛЬНОГО ОКЕАНА

Что такого интересного в ландшафтах Плутона? С получением всё новых данных с АМС «Новые Горизонты» учёные обнаруживают широкий спектр «геологической» активности на поверхности, которая обусловлена текучими льдами азота, моноксида углерода и метана. Однако, взгляд на трещины, расселины и обрывы, некоторые из которых достигают в длину сотни км и в глубину несколько км, заставляет думать о том, что они являются объектами, возникшими в результате расширения водноледяной коры планеты. Причём снимки подчёркивают их геологическую молодость.

Первая мысль объяснить движущую силу такой тектонической активности Плутона заключается в приливных взаимодействиях с Хароном. Однако, система Плутон-Харон достигла в настоящее время т.н. дуально-синхронной конфигурации (https://vk.com/wall-28469079_2376) и поэтому разогревающей периодической деформации поверхности этих тел быть не может. Впрочем, деформационные изменения водяных льдов возможны и без участия приливных взаимодействий, как показывает команда Ноа Хэммоннда из Университета Брауна. Более того, извилистые разломы на Плутоне могут быть признаком наличия подповерхностного океана, который был когда-то в прошлом или ещё остаётся жидким в настоящее время, постепенно замерзая.

Учёные создали новую модель термической эволюции, которая базируется на данных, полученных АМС «Новые Горизонты» и которая должна воспроизводить внутреннее строение планеты. Энергия, для того чтобы расплавить внутренний лёд Плутона на заре его формирования могла бы поступать от распада радиоактивных элементов в его ядре. Образовавшийся океан в условиях Пояса Койпера со временем начал замерзать. Океан, что который замёрз или ещё находящийся в процессе заморозки, должен был породить «тектонику расширения», которая и наблюдается сегодня, правда, с допущением, что это нормальный водяной лёд, т.н. фаза I.

Однако, водяной лёд имеет несколько модификаций. Для случая низких температур и высоких давлений, каковые должны быть в глубинах Плутона, вода может замерзать и с образованием в недрах не фазы I, а т.н. фазы II - ромбоэдрической формы льда с высоким упорядочением молекул воды в кристаллах. Компактная структура льда II должна была бы создать тогда замёрзший океан с меньшим на 25% объёмом, чем лёд I, то есть, планета тогда начала бы сжиматься, а не расширяться.

Благодаря снимкам «Новые Горизонты» учёные не находят никаких черт поверхности, соответствующих глобальному сжатию в настоящее время. Это позволяет им утверждать, что лёд II или не образовывался или же океан всё ещё не замёрз полностью.

Критичным параметром в модели учёных является толщина ледяной коры Плутона, поскольку расчёты показывают, что лёд II сможет сформироваться только если кора имеет толщину 260 или более км. Всё, что меньше, приведёт к тому, что океан когда-нибудь всё-таки замёрзнет без образования льда II, то есть кора вообще никогда не будет сжиматься. Но дальнейшее развитие авторами термической модели и учёт влияния силикатного ядра показывает, что ледяная кора имеет толщину около 300 км. Более того, они пишут:

«-влияние текучих льдов азота и метана может быть эффективным в их качестве, как изолирующий слой. Мы предполагаем, что они сконцентрированы в приповерхностных 10 км ледяной коры, однако, клатраты метана могут встречаться по всей толщине коры, что должно привести к значительно более низкой теплопроводности ледяной коры и повышению шансов на то, что океан под видимой корой до сих пор остаётся жидким. Мы рассчитали, что если ледяная кора имеет теплопроводность около 3 Вт/м/K, то подповерхностный океан останется жидким, даже если теплопроводность силикатного ядра будет высокой. Вероятность существования океана становится ещё выше, если учесть, что при с началом его замерзания и намораживания воды на ледяную кору, концентрация аммиака и солей в океане тоже начнёт повышаться, что автоматически приведёт к понижению температуры его замерзания. »

Подповерхностный океан, постепенно охлаждаясь внутри Плутона, будет производить постоянное глобальное расширение, порождая тектоническую активность расширения и омолаживающие черты поверхности. В любом случае признаков сжатия поверхности Плутона в настоящее время не замечено. В заключении работы, авторы указывают на итоговые два решения, которые могут быть на сегодняшний день: либо Плутон имеет жидкий подповерхностный океан и сегодня, либо толщина его ледяной коры тоньше, чем 260 км. В последнем случае океан уже замёрз с образованием льда I, а с учётом молодых разломов на поверхности, это случилось совсем недавно по геологическим меркам. Возможно, новые данные «Новые Горизонты» помогут выбрать одно из этих двух решений.

Согласно этой работе фазовые равновесия модификаций водяного льда до сих пор могут порождать тектоническую активность поверхности даже для объектов на краю Солнечной системы вдали от других источников энергии. Если это так, то Пояс Койпера может содержать огромное количество подлёдных глобальных океанов.

Источник: www.centauri-dreams.org