Компьютерное моделирование, проведенное японскими учеными, предоставляет убедительные доказательства возможности существования жидкого подповерхностного океана на Плутоне и подобных ему мирах и предполагает, что во Вселенной гораздо больше экзопланет и экзолун, под ледяными «панцирями» которых может скрываться потенциально пригодная для жизни среда.
В июле 2015 года космический аппарат NASA «New Horizons» совершил исторический пролет через систему Плутона, предоставив первые в мире изображения этой далекой карликовой планеты и ее спутников. На полученных снимках Плутон предстал неожиданно «живым» миром с интересными ландшафтами и поверхностными особенностями, среди которых особенно выделяется эллипсоидальная белоснежная равнина Sputnik Planitia, расположенная вблизи экватора и имеющая диаметр почти 1,5 километра.
Из-за ее местоположения и топографии ученые полагают, что под ледяным панцирем Плутона, который истончается в Sputnik Planitia, существует подземный океан. Однако эти наблюдения противоречат возрасту карликовой планеты, потому что любой океан на ней должен был замерзнуть очень давно, а внутренняя поверхность ледяной оболочки, обращенная к океану, выровняться.
Чтобы разрешить несоответствие моделей и наблюдений, исследователи попытались выяснить, что может сохранять тепло в подповерхностном океане и не уплощать внутреннюю поверхность ледяной оболочки, оставляя ее замороженной и неровной.
С целью проверить свое предположение, ученые провели компьютерное моделирование, охватывающее 4,6 миллиарда лет эволюции Плутона с момента зарождения Солнечной системы, рассмотрев два сценария: первый, где между океаном и ледяной оболочкой существовал изолирующий слой газовых гидратов, и второй без него. Симуляция раскрыла тепловую и структурную эволюцию недр карликовой планеты и время, необходимое для замерзания скрытого океана и для образования однородной толстой ледяной оболочки: без изолирующего слоя гидрата газа подземное море полностью замерзло бы сотни миллионов лет назад; но с ним он едва ли замерзает вообще. Кроме того, требуется около миллиона лет для того, чтобы равномерно толстая ледяная корка полностью сформировалась над океаном, но с изолирующим газогидратным слоем это занимает более одного миллиарда лет.
Команда считает, что наиболее вероятным газом в предполагаемом изоляционном слое является метан, происходящий из каменного ядра Плутона. Эта теория, согласно которой метан улавливается в виде гидрата газа, согласуется с необычным составом атмосферы карликовой планеты, которая почти лишена метана и богата азотом. Исследователи пришли к выводу, что подобные изолирующие газогидратные слои могут поддерживать долгоживущие подземные океаны в других относительно больших, но минимально нагретых ледяных лунах и далеких небесных объектах.