Когда космический зонд NASA New Horizons в 2015 году пролетел вблизи Плутона, он обнаружил, что некоторые области на поверхности карликовой планеты были усеяны тем, что можно было описать как огромные ледяные лезвия, многие из которых устремлялись вверх на сотни метров. Спустя более двух лет исследований группа ученых объявила о том, что они, кажется, выяснили природу этих аномальных образований и того, как они возникли на поверхности планетоида.

Откуда на Плутоне ледяной частокол?

Новое исследование, опубликованное в Icarus предполагает, что клинообразный ландшафт Плутона является следствием уникального вида эрозии, которая медленно расползается по гигантским холмам из замороженного метана. Поскольку климат Плутона со временем претерпел серьезные изменения, эрозия проникла вглубь ледяных образований и расколола их, заставив ледяные осколки торчать в разные стороны. Это лишний раз подчеркивает давнюю гипотезу о том, что поверхность и атмосфера Плутона гораздо более динамичны и в целом таят в себе куда больше загадок, чем астрономы полагали на первый взгляд.

Компьютерная реконструкция областей замерзшего метана на Плутоне

Эти зубчатые хребты, высота которых местами достигает 500 метров, расположены в основном на самых высоких точках ландшафта и на экваторе. Джеффри Мур, научный сотрудник Исследовательского центра NASA в Эймсе в Калифорнии, понял, что это интересная подсказка от самой природы. Он предположил, что эти структуры сначала сформировались на поверхности во время того, как атмосферный газ охлаждался все сильнее. Нечто схожее можно наблюдать на Земле морозным осенним утром, только вместо водяного льда на Плутоне лед метановый.

В своем заявлении Мур отметил, что перво-наперво астрономы задались вопросом: почему метановый лед залегает в виде острых хребтов, когда ему полагается просто застывать в форме больших ледяных капель на поверхности планетоида. Оказалось, что погруженная во мрак карликовая планета до сих пор претерпевает климатические изменения: когда на Плутоне случается оттепель, часть льда оттаивает и начинает испаряться. Интересно то, что при этом метан не превращается в жидкость, а из твердого состояния переходит сразу в газообразную — такой процесс называется сублимацией.

Плутон и Земля: сравнение климата

Важно отметить, что подобные особенности можно встретить и на экваториальных регионах высокой высоты Земли, хотя и в значительно меньших масштабах. Такие наземные структуры известны как пенитентес — снежные образования высотой всего 1−1,5 метров, но поразительно схожие с тем, что наблюдается на Плутоне. Если гипотеза Мура верна, то подобная структура является продуктом поверхностной активности, которая длится уже весьма долгое время. Миллионы лет назад климатические условия Плутона заставили метан замерзнуть на вершинах плутонианских гор. Однако климат изменился, и циклы потепления и похолодания сформировали ледяные «мечи», которые мы наблюдаем в настоящее время.

Карты, показывающие топографию (сверху) и состав (снизу) поверхности Плутона. Оранжевое пятно — это те самые метановые залежи

Интересно еще и то, что это исследования дало больше сведений о топографии Плутона, чем непосредственный ее анализ с помощью космического зонда. Когда New Horizons пролетал на расстоянии 12 500 км от карликовой планеты со скоростью 52 300 км/ч, то смог сделать лишь фотографии так называемой «дальней стороны» планеты в довольно низком разрешении, одновременно с этим лихорадочно проводя анализ атмосферы планеты и ее газового состава с помощью ИК-спектрометра. Команде Мура не пришлось прибегать к подобным ухищрениям: сопоставив немногочисленные факты с самой обычной физикой газов, ученые создали обновленную топографическую карту Плутона. Удивительно, но подобные области с ледяными лезвиями, судя по всему, существуют и на той стороне Плутона, которую пока человечество еще не видело — хороший повод, чтобы снарядить еще одну исследовательскую миссию.