Ледяное сердце Плутона: тайна криовулканов на окраине Солнечной системы
Далекий и загадочный Плутон, затерянный на холодных окраинах Солнечной системы, долгое время считался геологически мертвым миром — застывшей ледяной глыбой, хранящей молчание с момента своего рождения. Однако миссия космического аппарата «Новые Горизонты» в 2015 году перевернула это представление, открыв удивительно сложный ландшафт с ледяными горами, равнинами и признаками недавней активности.
Одной из самых интригующих загадок стал криовулканизм — извержение не раскаленной лавы, а ледяной «магмы». Недавнее исследование, опубликованное в журнале The Planetary Science Journal, проливает новый свет на эту феноменальную активность, заставляя ученых пересмотреть свои взгляды на внутреннюю жизнь этой карликовой планеты.
Основным объектом исследования стала кальдера (кратер) Киладзе, шириной 44,42 км, расположенная в регионе Земля Хаябусы (Hayabusa Terra). Ученые предприняли комплексный подход, объединив снимки высокого разрешения с аппарата «Новые Горизонты» с методами сравнительной планетологии.
Они сопоставили структуру Киладзе не только с другими предполагаемыми центрами криовулканизма на Плутоне, такими как Вирджил Фосса и Терра Викинг, но и с известными вулканическими кальдерами на Земле (Йеллоустоун, Валлес, Лонг-Вэлли) и обрушившимися кратерами в Лабиринте Ночи на Марсе. Для более глубокого анализа были построены цифровые модели рельефа, профили и трехмерные визуализации, позволившие детально изучить морфологию и состав этой области.
Ключевым выводом работы стало установление возраста водяного льда в кальдере Киладзе. Исследователи пришли к заключению, что этот лед имеет возраст всего в несколько миллионов лет, что по геологическим меркам является совсем незначительным сроком и свидетельствует о недавней по меркам Плутона активности. На основании анализа размера, структуры, состава и молодости региона ученые выдвинули гипотезу, что Киладзе представляет собой криовулкан кальдерного типа, который в прошлом пережил одно или несколько масштабных извержений, выбросивших около 1000 кубических километров криолавы, а также, возможно, множество более мелких извержений.
Сама природа криовулканизма, при котором из недр извергаются вода, аммиак, метан и другие замерзшие вещества, делает Плутон особенно интересным объектом для изучения. Наиболее фундаментальный вопрос, на который пытаются ответить ученые, заключается в источнике энергии для такой активности. Плутон находится на огромном расстоянии от Солнца, которое не может обеспечить достаточного тепла для плавления недр. Следовательно, причина должна крыться внутри самой карликовой планеты.
На сегодняшний день основными кандидатами являются два механизма. Первый — это приливной нагрев, вызванный гравитационным взаимодействием с его крупнейшим спутником Хароном. Согласно одной из гипотез, изложенной в исследовании 2022 года, размер Плутона позволил ему накопить и сохранить это тепло гораздо дольше, чем это смог сделать Харон. Второй возможный источник — радиогенный нагрев, то есть тепло, выделяемое при распаде радиоактивных изотопов в недрах планеты, которое могло сохраняться с момента ее формирования миллиарды лет назад.
Поскольку «Новые Горизонты» остаются единственным аппаратом, посетившим Плутон, ученые продолжают кропотливо анализировать переданные им данные. Однако уже сейчас предлагаются амбициозные проекты для будущих миссий, включая орбитальные и даже посадочные зонды с ядерными двигателями, которые смогут достичь Плутона всего за четыре года.
Эти миссии смогут окончательно подтвердить или опровергнуть существование криовулканической активности и точно определить ее природу. Таким образом, исследование кальдеры Киладзе не просто описывает очередную геологическую структуру, а служит важным аргументом в пользу того, что Плутон является динамичным и геологически живым миром, чьи тайны еще только предстоит раскрыть.