Криовулканизм и обновление поверхности крупнейшего спутника Плутона, Харона

Какие процессы, происходившие во время формирования крупнейшего спутника Плутона, Харона, могли привести к криовулканизму и даже к образованию внутреннего океана? Именно на это надеется недавнее исследование, представленное на 56-й конференции по изучению Луны и планет (LPSC 2025). Группа исследователей изучала формирование и эволюцию Харона, чтобы выяснить, был ли у него когда-то внутренний океан и мог ли он привести к криовулканизму, на основе изображений, полученных зондом NASA «Новые горизонты».

В ходе исследования учёные использовали ряд компьютерных моделей для имитации ранних условий на Хароне, которые могли привести к образованию внутреннего океана и, возможно, криовулканизму, в результате которого южное полушарие, известное как Вулканическая равнина, было преобразовано криовулканизмом. В настоящее время предполагается, что Харон столкнулся с Плутоном, и одной из целей этой работы было выяснить, сформировался ли Харон до столкновения или после него.

Хотя космический аппарат НАСА «Новые горизонты» в июле 2015 года успел сделать лишь несколько снимков поверхности Харона, эти ограниченные данные позволили планетологам получить интригующие сведения о его формировании и эволюции. В частности, на снимках видны уступы высотой в несколько километров, идущие вдоль экватора спутника, причём в южном полушарии кратеров больше, чем в северном. В итоге модели показали, что подповерхностный океан Харона, вероятно, образовался от 370 до 400 миллионов лет назад и полностью замёрз от 2,12 до 2,2 миллиарда лет назад.

В исследовании отмечается: «Важно отметить, что ни в одном моделировании ни по одному из изученных параметров океан не замерзал полностью в сроки, соответствующие массовым криовулканическим извержениям, произошедшим до 4 млрд лет назад. Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что если замерзание океана и стало причиной обнажения Вулканической равнины 4 млрд лет назад, то значение имеют детали столкновения».

Харон, открытый в 1978 году, является одним из самых интригующих спутников в Солнечной системе, поскольку его диаметр составляет примерно половину диаметра Плутона, который является крупнейшим известным спутником по отношению к своему родительскому телу, вокруг которого он вращается. Для сравнения: диаметр Луны составляет примерно четверть диаметра Земли. Было выдвинуто несколько гипотез о формировании и эволюции Харона. Согласно последней из них, Плутон и Харон столкнулись миллиарды лет назад, слиплись, а затем разделились и образовали два планетарных тела, которые мы видим сегодня.

Учитывая огромное расстояние от Земли — чуть менее 3,2 миллиарда миль, — путешествие к системе Плутона занимает много лет. «Новым горизонтам» НАСА потребовалось более 9,5 лет, чтобы добраться до Плутона и Харона и совершить их краткое сближение в июле 2015 года. Это краткое сближение позволило учёным получить достаточно данных о Плутоне и Хароне, которые продолжают изучать и сегодня. Учёные продолжают узнавать больше об этой интригующей системе и о том, как формировались и развивались оба планетарных тела.

Оба планетарных тела входят в состав пояса Койпера — области, состоящей из ледяных и каменистых объектов за орбитой Нептуна. Хотя Плутон — самая известная карликовая планета в поясе Койпера, к другим карликовым планетам относятся Хаумеа, Макемаке и Эрида.

Хотя в настоящее время не планируется никаких последующих миссий на Плутон, несколько концепций миссий находятся в разработке: от орбитального аппарата до посадочного модуля на поверхности Харона. Если на Хароне действительно есть подповерхностный океан, пусть даже замёрзший, это может поставить под сомнение наше понимание того, как формируются и развиваются планетарные тела, особенно на таком расстоянии от Солнца.

Источник: Universe Today

На изображении:

Изображение Харона в искусственных цветах с использованием красного, синего и инфракрасного фильтров для выделения определённых особенностей поверхности.

Источник: NASA/JPL-JHU/SWRI