New Horizons підтвердив наявність гігантських криовулканів на Плутоні

Дані автоматичної станції New Horizons підтвердили, що Гори Райт і Піккара на Плутоні дійсно являють собою результат криовулканізму, а не ерозії або звичайного підняття місцевості. Передбачається, що в їх створенні брало участь кілька великих підповерхневих джерел кріомагми, а сам Плутон утримував тепло в своїх надрах довше, ніж вважалося раніше. Стаття опублікована в журналі.


Поверхня Плутона - найбільшого об'єкта Пояса Койпера, - демонструє дуже різноманітну морфологію, що говорить про те, що вона піддавалася інтенсивному і постійному оновленню за рахунок ендогенних і екзогенних процесів. Передбачається, що зовнішній шар карликової планети, товщиною близько 300 кілометрів, багатий водяним льодом, а в підставі крижаної оболонки досі може існувати водний океан. Типова температура поверхні Плутона становить 35-60 кельвін, за таких умов чистий водяний лід повинен утворювати нерухому корінну породу, проте домішки аміаку або солей можуть знизити температуру плавлення льоду. Крім того, температура плавлення азотного льоду (63 кельвіни) дозволяє йому бути більш динамічним, ніж водяному льоду, наприклад повільно тече. Свій внесок в оновлення поверхні карликової планети роблять також льоди з метану або чадного газу, здатні сублімуватися, піддаватися фізичній ерозії або повторно осаджуватися на поверхню планети з атмосфери.


Ще одним важливим процесом, пов'язаним з льодами і здатним впливати на рельєф Плутона, вважається криовулканізм. Раніше на знімках, зроблених автоматичною станцією New Horizons, вчені вже знаходили кандидатів у найбільші криовулкани Сонячної системи. Однак невідомо, коли вони були активні, і які особливості протікання кріовулканізму на Плутоні.

Група планетологів на чолі з Келсі Сінгер (Kelsi Singer) з Південно-Західного дослідницького інституту опублікувала результати аналізу знімків Плутона, отриманих New Horizons, які відносяться до області передбачуваних криовулканічних ландшафтів, розташованої на північний захід від Равніни Спутника. Сінгер і її колеги хотіли вивчити механізми, що сформували цю область, і датувати її.

Найбільш помітними структурами в криовулканічному регіоні стали великі підняття, розділені широкими западинами. Два з них, схожі на вулкани, з глибокими центральними западинами, отримали позначення Гора Райт (Wright Mons) і Гора Піккара (Piccard Mons). Висота Гори Райт сягає 4-5 кілометрів, а ширина становить 150 кілометрів, Гори Піккара - 7 і 225 кілометрів, відповідно. Розрахунковий обсяг основної частини Гори Райт становить 2,4x104 кубічних кілометра, що аналогічно вулкану Мауна-Лоа на Землі. Центральна западина Гори Райт володіє діаметром 40-50 кілометрів і приблизною глибиною 4 кілометри. Центральна западина Гори Піккара більша за розміром западини Гори Райт і характеризується більш округлим або «U-подібним» профілем. Вона не схожа на кальдери земних або марсіанських вулканів, а її стінки володіють комкуватою структурою, як і зовнішні кордони. Схили Гори Райт і велика частина навколишнього ландшафту, включаючи прилеглі великі височини, володіють хвилястою і/або бугристою структурою, при цьому розміри хвиль варіюються від декількох кілометрів до 20 кілометрів в поперечнику.

Явних ознак спрямованих потоків, які могли б вивергатися криовулканами, очевидних слідів експлозивного вулканізму або локальних джерел вивержень вчені на знімках не виявили, проте дійшли висновку, що центральні западини не могли утворитися за рахунок звичайного обвалення вершин гір, а сліди кріовулканізму могли бути стерті з часом. Рідкість кратерів на Горі Райт вказує на її відносно молодий вік, з верхньою межею 1-2 мільярди років. У складі поверхні присутні азотний, метановий і водяний льоди, а також темна органічна речовина, представлена толінами.

Дослідники прийшли до висновку, що спостережувані підняття утворилися в результаті відкладення речовини на поверхні планети за рахунок криовулканізму і не є залишками ерозії гір або структурами, створеними за рахунок підняття. Геологічні особливості в районі Гори Райт морфологічно не схожі ні на які інші регіони Плутона, а також мають дуже мало спільного з більшістю ландшафтів на інших тілах Сонячної системи. Передбачається, що діяв послідовний механізм формування всіх великих підняттів і западин, в ході якого було задіяно кілька підповерхневих джерел кріолави, що вилили в цілому більше тисячі кубічних кілометрів речовини, а деякі підняття могли зливатися один. Існування таких великих джерел криовулканізму говорить про те, що Плутон якимось чином генерував більше внутрішнього тепла або зберігав його набагато довше, ніж вважалося раніше.

Про криовулканізм на іншій карликовій планеті Сонячної системи - Церері - ми розповідали в матеріалі «Мертве море в поясі астероїдів».


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND