Под корой Плутона может быть вязкий углеродный слой

Под корой Плутона может оказаться асфальтоподобный слой. Исследователи рассматривают возможность того, что самая известная карликовая планета может содержать под поверхностью слой органического материала, нагретый до густого, смолистого вещества. Эта идея, хоть и остается чисто теоретической, может повлиять на понимание внутреннего строения Плутона. 

Поскольку Плутон сформировался в ледяном поясе Койпера за орбитой Нептуна, он может содержать органический материал, особенно углерод, аналогичный тому, который был обнаружен в кометах. Если такой слой существует под поверхностью, тепло и давление могли бы превратить его в густой, вязкий материал - считает Билл Маккиннон, планетолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, который представил эту идею в декабре на заседании Американского геофизического союза в Новом Орлеане. Маккинон также является членом исследовательской группы зонда «New Horizons», который пролетел возле Плутона в июле 2015 года. 

Конечным продуктом переработки органического вещества является либо аморфный углерод, либо графит. Это может быть похоже на плотный, вязкий асфальт, который получается из самой тяжелой фракции нефти на основе углерода. 

«Это возможно в теплых внутренних слоях больших ледяных спутников и таких тел, как Плутон», - сказал Маккиннон. При этом он подчеркнул, что это идея, а не подтвержденная находка. Его цель заключалась в том, чтобы привлечь внимание других ученых к органическому слою, а также подтолкнуть дальнейшие модели и эксперименты, которые позволили бы выяснить, может ли такой слой существовать на Плутоне. 

Изучение внутренних слоев планет и других небесных тел остается проблемой. Только на Земле и Луне сейсмометры могут отслеживать, сколько времени требуется, чтобы волны, вызванные землетрясениями, проходили через кору и мантию. Поскольку волны движутся с разной скоростью в зависимости от того, какой материал они проходят, ученые могут использовать их для определения приблизительного состава слоев под поверхностью. Миссии Apollo разместили на Луне инструменты для отслеживания волн, а ровер NASA Mars 2020 доставит один на Красную Планету. 

Там же, где сейсмометров нет, исследователи прежде всего стремятся определить массу и размер небесного тела, чтобы рассчитать его плотность. Затем они могут моделировать различные слои, обычно из камня и льда, для определения наиболее вероятного состава слоев. 

«Самое простое - предположить, что он сделан из камня, или же изо льда», - сказал Маккиннон, - «Они или перемешаны вместе, или не перемешаны, или же перемешаны частично». Эти модели в сочетании с наблюдениями New Horizons текущей геологической деятельности на Плутоне показывают, что карликовая планета может соддержать жидкий или недавно замерзший океан под своей корой. 

Однако Маккиннон решил еще раз взглянуть на эту идею. Он рассмотрел результаты миссий к кометам, таких как недавняя миссия аппарата Rosetta Европейского космического агентства к комете 67P / Чурюмов-Герасименко и Giotto, посетившего в 1986 году комету Галлея. Эти миссии и другие показали, что кометы богаты углеродом, водородом, кислородом и азотом. 

В кометах много органического вещества, то есть соединений на основе углерода. 

Подобно Плутону, кометы образовались во внешней части Солнечной системы. Это заставляет задуматься, мог ли Плутон захватить некоторые из тех же органических материалов при своем рождении. 

Земля содержит значительное количество углерода в запасах угля, торфа и нефти. Когда доисторические деревья и растения гибли, они образовали слои на земле, потому что бактерии, грибы и другие микроорганизмы, которые разрушали бы их, еще не развились, некогда живой материал не разлагался, как сегодня. Вместо этого вес этих слоев превращал их в торф, а затем, в конечном счете, в уголь. Но это не значит, что ученые начнут искать следы лесов на Плутоне. Хотя древняя жизнь может быть источником основной массы земного угля, это не единственный способ получить богатый углеродом материал. 

Если Плутону удалось сохранить органический материал в своей коре, тепло и давление могли бы сочетаться, чтобы выработать более летучие компоненты, оставив углерод позади. 

«Вместо камня и льда у вас может быть камень и массивный органический слой, и не просто тонкая прослойка, но что-то около 100 километров толщины или больше», - утверждает Маккиннон. 

Это может изменить существующие преставления о том, что происходит внутри Плутона, и, возможно, внутри других карликовых планет и ледяных спутников. 

«Это материал с интересными свойствами, - говорит Маккиннон. «Если это больше похоже на горячий асфальт, он будет жидким и может легко проводить тепло». С другой стороны, углеродный слой может быть твердым, более похожим на графит, который обладает огромной теплопроводностью - намного выше, чем любой обычный геологический материал, такой как камень или даже холодный лед. 

Наличие более теплопроводного слоя может повлиять на поверхность Плутона, заявил Маккиннон. Он указал на Равнину Спутника, часть известного «сердца» Плутона , сказав, что «New Horizons» свидетельствуют о плотном слое под этим участком, который поднимало материал вверх. Предыдущие исследования показали, что слой может быть водным океаном 

Возможно, однако, что плотный слой может быть вздутым органическим веществом, сказал Маккиннон. Органический слой мог выпятиться отдельно или увеличивать жидкий океан. 

Маккиннон подчеркнул, что гипотеза остается чисто умозрительной, выдвинутой, чтобы побудить людей рассмотреть эти возможности

Источник: vk.com