В то время, когда космический аппарат «Новые горизонты» еще только проектировался, ученые вовсю размышляли над тем, что они увидят на поверхности Плутона. Несмотря на то, что четких снимков этого далекого мира тогда еще не существовало, кое-какие соображения относительно строения его поверхности имелись.

Так, спектральный анализ показал, что на поверхности Плутона должно быть большое количество замерзшего азота. Это роднило его с Тритоном, крупнейшим спутником Нептуна. Совпадали тела и по другим параметрам: массе, размерам, цвету. Стала общепринятой идея, что Плутон — это брат Тритона, и на его поверхности мы найдем примерно то же самое, что и на Тритоне.

Напомним, что подробные фотографии Тритона имеются в нашем распоряжении с конца 80-х годов XX века, когда систему Нептуна посетила автоматическая межпланетная станция «Вояджер-2». На этих снимках Тритон предстает очень любопытным космическим телом: на нем присутствуют и древние ландшафты, испещренные кратерами, и молодые, гладкие ледяные равнины, состоящие как из азота, так и из водяного льда. Но самое неожиданное — на Тритоне были открыты криовулканы, извергавшие азот на высоту в десятки километров.

Тритон

Тритон, спутник Нептуна, сфотографированный зондом Вояджер-2 в 1988 году. Фото: NASA

Молодая поверхность, тектоническая активность, криовулканы… А нет ли под ледяной коркой Тритона жидкого океана? Расчеты показали, что при соблюдении некоторых начальных условий он мог бы сохраниться и по сей день (имеется в виду водяной океан, а не азотный, аммиачный или метановый). Здесь уже был один шаг до того, чтобы перенести всю эту картину на не исследованный еще Плутон.

Снимки карликовой планеты, полученные зондом «Новые Горизонты», показали такой же интригующе молодой мир, что и тремя десятилетиями ранее снимки «Вояджера». Огромная ледяная равнина, названная равниной Спутника и по форме напоминающая сердце, стала за считанные месяцы визитной карточкой Плутона. Возраст ее гораздо меньше миллиарда лет, а это значит, что с геологической точки зрения Плутон отнюдь не мертв.

карликовая планета Плутон

Плутон и его знаменитое «сердце» — долина Спутника, которая является ударным бассейном 900 километров в поперечнике. Фото: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

С большого расстояния равнина Спутника выглядела очень гладкой; вблизи на ее поверхности были обнаружены ячеистые структуры, похожие на смерзшиеся льдины колоссальных размеров. Возник резонный вопрос: что находится под ледяной корой? Нет ли там жидкого океана?

Кажется, старая гипотеза получила дополнительное обоснование. Новейшие исследования, проведенные Брэндоном Джонсоном (Brandon Johnson) и его командой из университета Брауна показывают, что под поверхностью равнины Спутника может находиться жидкий океан глубиной более 100 километров! Разумеется, ни о каких точных данных речи не идет, но выводы, сделанные планетологами, вызывают любопытство.

равнина Спутника на Плутоне

Большая часть долины Спутника постоянно обновляется за счет конвекции льда. Фото: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Как ученые пришли к такому заключению?

Во-первых, как мы уже упомянули, долина Спутника — очень молодое место; поверхность здесь регулярно обновляется за счет конвекции (поднятия и опускания) льда.

Во-вторых, сформирована равнина была во время соударения с Плутоном космического тела диаметром около 200 км, то есть по сути своей «сердце» представляет собой огромный ударный кратер, доверху заполненный веществом, каким именно — другой вопрос.

Интересно (и это в-третьих), что долина Спутника расположена на приливной оси Плутон — Харон. (Карликовая планета и ее крупнейший спутник синхронизированы приливными силами — Харон всегда находится над одним и тем же местом Плутона, совершая оборот вокруг него за один оборот Плутона вокруг своей оси.) Это положение предполагает, что бассейн содержит так называемую положительную аномалию массы — внутри него содержится больше вещества, чем в среднем по ледяной коре Плутона. В соответствии с законами Ньютона притяжение Харона развернуло более массивную часть Плутона к себе, пока долина Спутника не оказалась на приливной оси.

Итак, если гигантский кратер заполнен веществом более плотным, чем окружающая кора, то это не должен быть только азот и даже более того, это не должен быть только лед! Жидкость имеет бо́льшую плотность, чем лед, и вода могла бы дать недостающую массу!

долина Спутника на Плутоне

Береговая линия долины Спутника. Гигантские льдины кажутся сбитыми в кучу у гор, формирующих вал древнего бассейна. Фото: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Различные компьютерные модели, реализованные Джонсоном и его командой, дали разные оценки толщины скрывающегося подо льдом океана. Лучший сценарий указывает на существование 100-километрового океана с минерализацией около 30%. Если это действительно так, то под ледяной корой «сердца» находится примерно в 5 раз больше воды, чем во всех земных океанах вместе взятых, и примерно такой же соленой, как и вода Мертвого моря!

Выводы исследователей не окончательны. Дальнейшее изучение снимков, сделанных зондом «Новые Горизонты», позволят уточнить модель.